Metodologia e plataforma baseadas em aprendizado de máquina para inspeção de defeitos na indústria têxtil
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| 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
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| 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. |
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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 |
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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 |
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