Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Góes, Angelo Leite Medeiros de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63361
Resumo: Quality inspection (QI) in the textile industry is an essential yet challenging process, particularly due to the diversity of defects and reliance on subjective criteria from human inspectors. This work proposes a methodology based on computer vision and deep learning to optimize the QI process in textiles, alongside the development of an associated platform to demonstrate its feasibility and applicability in industrial environments. The platform integrates the proposed algorithms: grid-based detection, which segments images into patches for local defect classification, and ripple refinement, which improves detection quality by analyzing neighboring cells. The experimental results validate the effectiveness of the methodology. A benchmark of machine learning models was conducted, comparing eight approaches, including YOLOv5, YOLOv8 variants, and popular networks in the literature, using the TILDA 400 dataset, composed of five distinct defect classes. The YOLOv8 models stood out, especially YOLOv8 medium, which achieved 90.35% accuracy with an inference time of 0.5ms on a Tesla P100 GPU, surpassing the average precision of 70% from human inspectors. The YOLOv8 small also demonstrated remarkable performance, with a theoretical inspection capacity of up to 46.875 m/min and 86.96% accuracy, exceeding the manual maximum speed of 15 to 20 m/min. The application of this methodology, combined with the developed platform, demonstrates potential to enhance accuracy, speed, and organization in QI, while also reducing operational costs and promoting automation and efficiency in the textile industry.
id UFRN_6d319fbaa109211fa9a1a93b488db8a0
oai_identifier_str oai:repositorio.ufrn.br:123456789/63361
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtilVisão computacionalAprendizado profundoDetecção em grelhaRefinamento em rippleYOLOv8TILDACNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAQuality inspection (QI) in the textile industry is an essential yet challenging process, particularly due to the diversity of defects and reliance on subjective criteria from human inspectors. This work proposes a methodology based on computer vision and deep learning to optimize the QI process in textiles, alongside the development of an associated platform to demonstrate its feasibility and applicability in industrial environments. The platform integrates the proposed algorithms: grid-based detection, which segments images into patches for local defect classification, and ripple refinement, which improves detection quality by analyzing neighboring cells. The experimental results validate the effectiveness of the methodology. A benchmark of machine learning models was conducted, comparing eight approaches, including YOLOv5, YOLOv8 variants, and popular networks in the literature, using the TILDA 400 dataset, composed of five distinct defect classes. The YOLOv8 models stood out, especially YOLOv8 medium, which achieved 90.35% accuracy with an inference time of 0.5ms on a Tesla P100 GPU, surpassing the average precision of 70% from human inspectors. The YOLOv8 small also demonstrated remarkable performance, with a theoretical inspection capacity of up to 46.875 m/min and 86.96% accuracy, exceeding the manual maximum speed of 15 to 20 m/min. The application of this methodology, combined with the developed platform, demonstrates potential to enhance accuracy, speed, and organization in QI, while also reducing operational costs and promoting automation and efficiency in the textile industry.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA inspeção de qualidade (IQ) na indústria têxtil é um processo essencial, mas desafiador, em especial devido à diversidade de defeitos e à dependência de critérios subjetivos de inspetores humanos. Este trabalho propõe uma metodologia baseada em visão computacional e aprendizado profundo para otimizar o processo de IQ em tecidos, aliada ao desenvolvimento de uma plataforma associada para demonstrar sua viabilidade e aplicação em ambientes industriais. A plataforma integra os algoritmos propostos: a detecção em grelha, que segmenta imagens em patches para classificação local de defeitos, e o refinamento em ripple, que melhora a qualidade da detecção analisando células vizinhas. Os resultados experimentais validam a eficácia da metodologia. Um benchmark de modelos de aprendizado de máquina foi realizado, comparando oito abordagens, incluindo variantes do YOLOv5, YOLOv8 e redes populares na literatura, utilizando o dataset TILDA 400, composto por cinco classes distintas. Os modelos da família YOLOv8 destacaram-se, especialmente o YOLOv8 medium, que atingiu 90,35% de acurácia com tempo de inferência de 0,5ms em uma GPU Tesla P100, superando a média de 70% de precisão dos inspetores humanos. O YOLOv8 small também apresentou um desempenho notável, com uma capacidade teórica de inspeção de até 46,875 m/min e acurácia de 86,96%, superando a velocidade manual máxima de 15 a 20 m/min. A aplicação desta metodologia, juntamente com a plataforma desenvolvida, demonstra potencial para aprimorar a precisão, a velocidade e a organização na IQ, além de reduzir os custos operacionais e fomentar a automação e a eficiência no setor têxtil.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃODória Neto, Adrião Duartehttps://orcid.org/0000-0003-1138-1403http://lattes.cnpq.br/3037310998903708https://orcid.org/0000-0002-5445-7327http://lattes.cnpq.br/1987295209521433Fontes, Aluisio Igor RegoFlorêncio, Heitor MedeirosBarroca Filho, Itamir de MoraisGóes, Angelo Leite Medeiros de2025-04-03T23:01:35Z2025-04-03T23:01:35Z2025-01-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfGÓES, Angelo Leite Medeiros de. Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil. Orientador: Dr. Adrião Duarte Dória Neto. 2025. 150f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63361info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2025-04-03T23:02:07Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/63361Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2025-04-03T23:02:07Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.none.fl_str_mv Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil
title Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil
spellingShingle Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil
Góes, Angelo Leite Medeiros de
Visão computacional
Aprendizado profundo
Detecção em grelha
Refinamento em ripple
YOLOv8
TILDA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil
title_full Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil
title_fullStr Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil
title_full_unstemmed Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil
title_sort Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil
author Góes, Angelo Leite Medeiros de
author_facet Góes, Angelo Leite Medeiros de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Dória Neto, Adrião Duarte
https://orcid.org/0000-0003-1138-1403
http://lattes.cnpq.br/3037310998903708
https://orcid.org/0000-0002-5445-7327
http://lattes.cnpq.br/1987295209521433
Fontes, Aluisio Igor Rego
Florêncio, Heitor Medeiros
Barroca Filho, Itamir de Morais
dc.contributor.author.fl_str_mv Góes, Angelo Leite Medeiros de
dc.subject.por.fl_str_mv Visão computacional
Aprendizado profundo
Detecção em grelha
Refinamento em ripple
YOLOv8
TILDA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic Visão computacional
Aprendizado profundo
Detecção em grelha
Refinamento em ripple
YOLOv8
TILDA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description Quality inspection (QI) in the textile industry is an essential yet challenging process, particularly due to the diversity of defects and reliance on subjective criteria from human inspectors. This work proposes a methodology based on computer vision and deep learning to optimize the QI process in textiles, alongside the development of an associated platform to demonstrate its feasibility and applicability in industrial environments. The platform integrates the proposed algorithms: grid-based detection, which segments images into patches for local defect classification, and ripple refinement, which improves detection quality by analyzing neighboring cells. The experimental results validate the effectiveness of the methodology. A benchmark of machine learning models was conducted, comparing eight approaches, including YOLOv5, YOLOv8 variants, and popular networks in the literature, using the TILDA 400 dataset, composed of five distinct defect classes. The YOLOv8 models stood out, especially YOLOv8 medium, which achieved 90.35% accuracy with an inference time of 0.5ms on a Tesla P100 GPU, surpassing the average precision of 70% from human inspectors. The YOLOv8 small also demonstrated remarkable performance, with a theoretical inspection capacity of up to 46.875 m/min and 86.96% accuracy, exceeding the manual maximum speed of 15 to 20 m/min. The application of this methodology, combined with the developed platform, demonstrates potential to enhance accuracy, speed, and organization in QI, while also reducing operational costs and promoting automation and efficiency in the textile industry.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2025-04-03T23:01:35Z
2025-04-03T23:01:35Z
2025-01-27
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv GÓES, Angelo Leite Medeiros de. Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil. Orientador: Dr. Adrião Duarte Dória Neto. 2025. 150f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63361
identifier_str_mv GÓES, Angelo Leite Medeiros de. Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil. Orientador: Dr. Adrião Duarte Dória Neto. 2025. 150f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.
url https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63361
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@bczm.ufrn.br
_version_ 1855758706634915840