I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 ,   p p .   744 ~ 755   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 1 . p p 7 4 4 - 7 5 5           744       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   YO L O v 5 a n imp ro v ed alg o rithm f o r re a l - time  det ec tion o indus trial de fec ti v e pieces       Abdela ziz  E l ba g hd a di 1 ,   Ya s s ine Y a zid 1, 2 ,   Ahm ed  E l O ua l k a di 1 ,   Ant o nio   G uerr er o - G o nzá lez 2   So ufia ne  M ez ro ui 3   1 La b o r a t o r y   o f   I n n o v a t i v e   S y st e ms  En g i n e e r i n g ,   N a t i o n a l   S c h o o l   o f   A p p l i e d   S c i e n c e o f   T e t u a n ,   A b d e l ma l e k   Essa a d i   U n i v e r si t y ,   t o u a n ,   M o r o c c o   2 D e p a r t me n t   o f   A u t o m a t i o n ,   El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   El e c t r o n i c   Te c h n o l o g y ,   U n i v e r si d a d   P o l i t é c n i c a   d e   C a r t a g e n a ,   C a r t a g e n a ,   S p a i n   3 La b o r a t o r y   o f   M a t h e ma t i c s a n d   I n t e l l i g e n t   S y st e ms,  N a t i o n a l   S c h o o l   o f   A p p l i e d   S c i e n c e o f   T a n g i e r ,   A b d e l m a l e k   Ess a a d i   U n i v e r s i t y ,   Ta n g i e r ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   2 2 ,   2 0 2 5   R ev is ed   No v   2 4 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Dec   1 5 ,   2 0 2 5       Th e   ra p i d   a d v a n c e m e n o c o m m u n ica ti o n   tec h n o l o g ies   a n d   th e   g ro wi n g   d e m a n d   f o a rti f icia i n telli g e n c e   a re   tran sfo rm in g   tra d it i o n a l   m a n u fa c tu rin g   in to   sm a rt  in d u stries .   R o b o ti c   a rm a n d   sm a rt  v isio n   c a m e ra a re   wid e ly   a d o p te d   t o   su p p o rt  i n d u strial  i n te rn e o f   th i n g s   (IIo T)   a p p l ica ti o n s .   Be y o n d   e n h a n c in g   p r o d u c ti o n   e fficie n c y   a n d   q u a l it y ,   t h e se   tec h n o l o g ie p lay   a   c ru c ial  ro le  in   c o st  re d u c ti o n ,   e n e rg y   sa v i n g s,   a n d   imp ro v in g   o p e ra to sa fe ty .   In   th is  a rti c le,  we   p r o p o se   a n   i n te ll ig e n t   in d u strial   sy ste m   u si n g   a n   imp ro v e d   v e rsio n   o t h e   y o u   o n l y   lo o k   o n c e   (YO LO)  a lg o rit h m   fo d e fe c d e tec ti o n   o n   p ro d u c ti o n   l in e s .   T h e   sy ste m   in teg ra tes   ro b o ts  a n d   c a m e ra to   a u to m a te  d e fe c in sp e c ti o n   a n d   c las sifica t io n   o m a n u fa c tu re d   p iec e s.  An   u p d a ted   YO LOv 5   m o d e is  d e si g n e d   a a n   e n d - to - e n d   so lu ti o n   fo d e tec ti n g   su rfa c e   d e fe c ts  in   th re e   sp e c ifi c   re g io n s.  We  train e d   a n d   e v a lu a ted   th e   m o d e u sin g   c u sto m   d a ta  tailo re d   to   th e   in s p e c ted   p iec e s.  T h e   sy ste m   a c h ie v e d   a   9 9 %   m e a n   a v e ra g e   p re c isi o n   (m AP)   a n d   a n   8 0 %   re c a ll   ra te.  Ad d it io n a ll y ,   it   d e li v e rs  a   9 9 %   d e tec ti o n   ra te  a t   h ig h   sp e e d ,   e n a b li n g   re a l - ti m e   su rf a c e   d e fe c t   d e tec ti o n .   Th is   m e th o d   n o t   o n ly   a c c u ra tely   p re d icts  d e fe c ti v e   lo c a ti o n b u t   a lso   p ro v id e siz e   in fo rm a ti o n ,   wh ich   is  c rit ica fo a ss e ss in g   th e   q u a li ty   o f   n e wly   p r o d u c e d   p iec e s.   K ey w o r d s :   Ar tific ial  in tellig en ce   Def ec t d etec tio n   I n d u s tr ial  in ter n et  o f   th in g s   Sm ar t v is io n   YOL Ov 5   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ab d elaz iz  E lb ag h d ad i   L ab o r ato r y   o f   I n n o v ativ Sy s t em s   E n g in ee r in g ,   Natio n al  Sc h o o l o f   Ap p lied   Scien ce s   o f   T etu an   Ab d elm alek   E s s aa d i U n iv er s ity   B P 2 2 2 2 ,   M’ h a n n ec h   I I   T éto u an ,   Mo r o cc o   E m ail:  ab d elaz iz. elb ag h d ad i@ etu . u ae . ac . m a       1.   I NT RO D UCT I O N   I n d u s tr ial  d ef ec d etec tio n   h as  b ee n   s tu d ied   f o r   d ec ad es ,   p ar ticu lar l y   in   tr ad itio n al  m ac h in in g   p r o ce s s es.  Mo s o f   th e   p r e v io u s   r esear ch   h as  co n ce n tr ated   o n   m eth o d s   f o r   d etec tin g   d ef ec t s   in   p o s t - p r o ce s s ed   p ar ts .   I n   th co m p o s ite’ s   co m m u n ity ,   f o r   ex am p le,   r esear ch er s   h av u s ed   d if f er en tr ad iti o n al  m eth o d s   s u ch   as  u ltra s o n ic  test in g   to   d etec t   d am ag ed   s u r f ac es  in   ca r b o n   f ib er - r ein f o r ce d   p last ics  [ 1 ] ,   o s m o s is   tes tin g   [ 2 ]   X - r ay   test in g   [ 3 ] ,   a n d   tr a d itio n al  m ac h in e   v is io n   d etec tio n   [ 4 ] .   T h er ef o r e,   s ev er al  m eth o d s   h av b ee n   u s ed   i n   in d u s tr y   f o r   d ef ec d etec tio n   th at  p r o ce e d   in   two   s tag es:  f ea tu r ex tr ac tio n   an d   d e f ec i d en tific atio n .   Fr o m   s u r f ac d ef ec d etec tio n ,   f ea tu r ex tr ac tio n ,   i d en tific atio n ,   a n d   p er s p ec tiv es,  th e y   ca n   b ca teg o r ized   m ain l y   in to   s tatis tical  m eth o d s ,   s p ec t r al  m eth o d s ,   m o d el - b ased   m e th o d s ,   a n d   lea r n in g - b ased   m et h o d s .   Desp ite  t h eir   r o b u s tn ess   an d   ac cu r ac y ,   ea s o f   u s e,   a n d   in teg r atio n ,   th ese  m eth o d s   ca n n o b im p lem e n t ed ,   f o r   ex a m p le  f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       YOLOv5 :   a n   imp r o ve d   a lg o r ith fo r   r ea l - time  d etec tio n   o f i n d u s tr ia l d efec tive  … ( A b d ela z iz   E lb a g h d a d i )   745   o n lin task s   o r   m ak in g   r o b o t ic  au to m atio n   an   o p e n - lo o p   p r o ce s s .   B esid es,  lear n in g - b ased   m eth o d s   h av e   s h o wn   m u c h   i n ter est  r ec en tl y   as  th e y   h a v s h o wn   i n ter e s tin g   p er f o r m an ce   f o r   b o th   s im u latio n s   an d   r ea l   ap p licatio n s .   Gen etic  alg o r ith m s   in   s u p p o r v ec t o r   m ac h in e   ( SVM)   [ 5 ] ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( ANN)   [ 6 ] k - n ea r est  n eig h b o r   (K - NN)   [ 7 ] ,   r an d o m   f o r est  [ 8 ] ,   g en etic  alg o r ith m s   [ 9 ] ,   a n d   clu s ter in g   m eth o d s   [ 1 0 ] ,   ar ap p lied   f r e q u en tly   f o r   d ef ec ti o n   d etec tio n   a n d   class if icatio n   f o r   m o d er n   in d u s tr ial  ap p lic atio n s .   Fu r th er m o r e,   u s in g   o n ly   th n ec ess ar y   n u m b er   o f   tr ain in g   im ag es,   d ata - d r iv en ,   an d   m ac h in e - lea r n in g   ap p r o ac h es  ca n   b e   q u ick ly   a d ap ted   to   n ew  ty p es  o f   p r o d u cts an d   s u r f ac d ef ec t s .     No wad ay s ,   in d u s tr y   is   ex p er i en cin g   a   m ass iv r ev o lu tio n   d u to   th im p r ess iv ev o l u tio n   an d   th e   ad o p tio n   o f   n ew  tech n o lo g ies   an d   m ater ials   o n   t h o n e   h an d   an d   th e   f ast  m ar k et   r eq u ir e m en ts   o n   th e   o th er   h an d .   All  th is   is   to   im p r o v t h m an u f ac tu r er s   b u s in ess   an d   r esp o n d   to   c u s to m s   n ee d s .   Ma n y   in d u s tr ies  ar n o u s in g   d iv e r s h ig h - lev el  d ev ices  th at  ar co n n ec ted   t o   th in ter n et  lik s en s o r s ,   ca m e r as,  an d   r o b o ts   th at  g en er ate  h u g am o u n ts   o f   d at wh ich   ca n   b ex p lo ited   to   m ak th in d u s tr ial  ap p licatio n   m o r in tellig en an d   r ed u ce   h u m a n   in ter v en tio n s .   T h in d u s tr ial  in ter n et  o f   t h in g s   ( I I o T )   is   m ak in g   s ig n if i ca n ch an g es  as  it   p r o v id es  s m ar s o l u tio n s   ex p l o itin g   th i n ter ac tiv d ata  b et wee n   m ac h in es,  s en s o r s ,   a n d   ac tu atio n   r ely in g   o n   em er g in g   m ac h in lear n in g   m eth o d s   [ 1 1 ] .   Gen er ally ,   d ee p   lear n in g   m eth o d s   ca n   ac h iev ex ce llen r esu lts   wh en   ap p lied   to   th p r o b le m   o f   s u r f ac e - q u ality   co n tr o l.   W h en   co m p ar ed   to   tr a d itio n al  m ac h in e - v is io n   m eth o d s ,   d ee p   lear n in g   ca n   d i r ec tly   lear n   f ea t u r es  f r o m   lo w - lev el  d ata  an d   h as  g r ea ter   c ap ac ity   to   r e p r esen co m p lex   s tr u ctu r es.  T h is   lead s   to   r ep lacin g   s o m e   h u m an   o p er ato r s   m o n ito r e d   task s   with   au to m ated   lea r n in g   o n es.  Dee p   lear n i n g - b ased   m e th o d s   h av b ec o m e   v er y   s u itab le  f o r   n ewly   em er g ed   I n d u s t r y   4 . 0   ap p licatio n s .   Ma n y   r esear ch er s   h a v ad o p te d   m ac h in lear n in g   m eth o d s   to   r em ed y   s o m is s u es in   d if f er en t c ase  s ce n ar io s .   R ec en ad v an ce m en ts   in   d ee p   lear n in g   h av led   to   s ig n if ic an im p r o v em e n ts   ac r o s s   v ar io u s   f ield s .   T h "Du alVitOA"   m o d el  u tili ze s   d u al  v is io n   tr a n s f o r m er s   to   ac cu r ately   g r ad e   k n ee   o s teo ar th r itis   f r o m   X - r a y   im ag es,  ac h iev in g   7 8 . 4 ac cu r ac y   an d   r ed u cin g   d iag n o s tic  s u b jectiv ity   [ 1 2 ] .   I n   s m ar cities,  y o u   o n ly   lo o k   o n ce   ( YOL O)   h as  b ee n   em p lo y ed   f o r   r ea l - tim e   d etec tio n   o f   leth al  wea p o n s ,   ac h iev in g   8 9 . 5 6 ac cu r ac y   [ 1 3 ] Pre cisi o n   ag r icu ltu r b e n ef its   f r o m   h y b r id   ap p r o ac h   in teg r atin g   YOL with   r ice  f ield   s id ewa lk   d etec tio n   alg o r ith m ,   en s u r in g   h ig h   ac c u r ac y   i n   o b ject  d etec tio n   an d   d is tan ce   m ea s u r em e n [ 1 4 ] .   Ad d itio n ally ,   d ee p   lear n in g   m o d els  h av e   b ee n   i n teg r ated   f o r   v id e o   e n h an ce m en t,  co m p r ess io n ,   an d   r esto r atio n ,   r esu ltin g   in   n o tab le  im p r o v em e n ts   in   v id e o   clar ity   an d   b itra te  r e d u ctio n   [ 1 5 ]   C o n v o l u ti o n a n eu r a l   n etw o r k s   ( C NNs)   h av e   f u e le d   s i g n if i ca n t   a d v a n c es   i n   t h is   f iel d   o f   c o m p u t e r   v is i o n ,   r es u lti n g   i n   s i g n i f ic a n b r ea k t h r o u g h s   i n   im a g e   cl a s s if i ca t io n   [ 1 6 ]   a n d   o b j ec t   d e tect io n   [ 1 7 ] .   Ma n y   r es ea r c h e r s   h a v e   a p p li ed   C NN s   to   i n d u s t r i al  in s p e cti o n   s y s t e m s   t o   i n cr ea s t h e ir   p r a cti ca l   v alu e,   p a r ti cu la r l y   i n   d e f e ct  d e tec ti o n .   T h e y   h a v b e g u n   t o   i n c o r p o r at i n d u s tr i al  p r o d u cti o n   w it h   o b jec d et ec ti o n   a lg o r it h m s   t o   d i r e ctl y   o b t ai n   t h e   l o ca ti o n s   a n d   ty p es  o f   d e f ec ts .   T o   s eg m e n t   a n d   l o c ali ze   d e f ec ts   o n   a   m etal lic   s u r f ac e.   F o r   in s t an ce ,   T ao   et   a l.   [ 1 8 ]   p r o p o s ed   a   n o v el   c asc ad e d   a u t o - en c o d e r   a r c h it ec t u r e .   T h is   m et h o d ,   h o we v e r ,   ca n n o t   d i f f er e n ti ate   b etw ee n   d i f f e r e n i n d iv id u als  o f   t h e   i d e n ti ca l   ty p e ,   a n d   t h b ac k g r o u n d   o f   t h e   o b j ec ts   b ei n g   d et ec te d .   F aste r   r e g i o n - b as ed   co n v o lu ti o n al   n e u r al   n et wo r k   ( Fas t er - R C NN )   [ 1 9 ]   h as  b ee n   a d o p te d   f o r   d ef ec d et ec ti o n   o n   s t ee s u r f ac [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   E v e n   t h o u g h   F aste r - R C NN  is   tw o - s ta g e   m o d e l,   it   is   c o n s t r ai n e d   i n   ter m s   o f   t h e   p r o c ess i n g   s p e e d   o f   im ag es   w h ic h   s ev er el y   li m it s   its   a p p lic ati o n   i n   r ea l - t im e   i n d u s tr ial   in s p e cti o n .   Pia o   et  a l .   [ 2 2 ]   p r o p o s e d   d ec is io n   t r ee   e n s em b l l ea r n i n g - b ase d   m et h o d   f o r   d et ec t in g   wa f er   m ap   f ai lu r es .     Sin ce   it   h as  b ee n   in tr o d u ce d ,   t h e   YO L al g o r it h m   wi th   it s   a m el io r a te d   v er s io n s   h as  g a in e d   h i g h   in t er est   as   it   s a v es   ti m e   at   t h e   e x p e n s e   o f   a   s li g h lo s s   o f   a c cu r a cy   w h e n   c o m p ar ed   t o   t h e   tw o - s ta g e   m et h o d .   Fo r   e x am p l e,   t h e   YO L Ov 3   [ 2 3 ]   h as   b ee n   u s ed   t o   d ete ct  d ef ec ts   i n   r a il s u r f ac es  an d   ac h i e v e d   9 7 r e c o g n i ti o n   r at e.   L i   et   a l.   [ 2 4 ]   h a v e   p r es e n t ed   an   a u t o m ati c   d ef ec t   d ete cti o n   s o l u ti o n   b as e d   o n   Y OL O v 4 ,   t h at   ac h i ev e d   b o t h   f ast   a n d   a cc u r at d e f e ct  d e te ct io n   f o r   wi r an d   a r a d d iti v e   m a n u f ac t u r i n g   ( W A AM ) .   I n   a d d iti o n ,   YOL Ov 5   was  u s e d   o n   a r m   r o b o t   t o   ef f ec tiv el y   d e te ct  d ef ec t   d et ec ti o n   o n   c u s to m   i n d u s t r i al   a p p lic ati o n   [ 2 5 ] .     T h e   m o d el   YOL O   h as   s h o w n   a cc u r at e   e n h a n c em en t   o n   t h r ee   ex is ti n g   o b jec t   d et ec ti o n   m o d e ls :   ch an n el - wis e   att e n ti o n ,   m u lti p le   s p ati al   p y r am id   p o o li n g ,   an d   e x p o n en tia l   m o v i n g   a v e r a g e   [ 2 6 ] .   I n   a d d it io n   t o   its   ea s e   o f   a d o p ti o n   a n d   s i m p li cit y ,   Y OL O v 5   p r o v i d es   h i g h   q u al it y   i n   te r m s   o f   p r e d i cti o n   a n d   p r o c ess i n g   s p e e d   wh i ch   is   h ig h l y   r e q u i r e d   i n   s e v e r a l   e m e r g in g   i n d u s t r ia l   a p p li ca ti o n s   c o m p ar e d   t o   s ta te - of - t h e - a r t   m et h o d s .   F o r   th es e   tw o   r ea s o n s ,   w h av e   s el ec t ed   t o   u s e   YO L O v 5   in   c o n c r ete   i n d u s tr ial   t ask s   t o   i m p r o v e   th e   p r o d u c ti o n   r at e   an d   r ed u ce   h u m a n   in te r v e n ti o n s   i n   t h p r o ce s s   o f   s p ec if ic   el ec tr o n ic   ci r c u i ca r d s   m a n u f ac t u r in g .     Mo tiv ated   b y   th im p r ess iv r ep u tatio n   o f   d ee p   lear n in g   im p lem en tatio n   in   d iv e r s d o m ain s   an d   th eir   h ig h   p e r f o r m an ce   in   d iv er s f ield s   lik in d u s tr ial  s u p er v is io n ,   d r o n es,  r o b o tics   [ 2 7 ] .   B esid es  th e   o u tp er f o r m an ce   o f   d ata - d r iv e n - b ased   a p p licatio n s   o n   class ic  m ac h in e   v is io n   m et h o d s   in   ter m s   o f   ac c u r ac y ,   r eliab ilit y ,   f lex ib ilit y ,   an d   laten cy .   I n   t h is   p ap er ,   we  p r o v id an   im p r o v ed   v er s io n   o f   m ac h in e   lear n in g   m eth o d   f o r   d etec tin g   v is u al  s u r f ac d ef ec ts .   I e m p h asizes  th u s o f   th e   YOL alg o r ith m ,   wh ich   h as  g ain e d   lo o f   in te r est  in   co m p u ter   v is io n   in   r ec e n y ea r s .   Mo r p r ec is ely ,   we  p r o v id a n   i n tellig en in d u s tr ial  ap p licatio n   m eth o d   th at  d etec ts   an o m alies  f r o m   p r o d u ce d   elec tr o n ic  p iece s   f o r   th p u r p o s o f   q u alit y   au g m en tatio n   b e f o r e   th m ar k et.   W p r o v id a   co n cr ete  s m a r in d u s tr ial  a p p licatio n   th at  e n ab les  b o th   a   s m ar t   v is io n   s y s tem   f o r   q u ality   class if icatio n   an d   an   ar m   r o b o t   f o r   th p r o ce s s   o f   r e d u cin g   h u m an   in ter v e n tio n ,   f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   744 - 7 5 5   746   ex am p le  in   in d u s tr ial  en v ir o n m en ts .   T h co m p u ter   v is io n   s y s tem   r elies  o n   th in tellig en ce   o f   th YOL O   alg o r ith m   to   im p r o v th in s p ec tio n   r ate  as  it  p r o v id es  h ig h   p er f o r m an ce   a n d   ac c u r ate  l aten cy .   T h s y s tem   ch ec k s   th q u ality   o f   n ewly   m an u f ac tu r e d   p iece s   in tellig en tl y   in   th a b s en ce   o f   h u m a n s .     T h co llab o r atio n   b etwe en   th e   ca m er an d   ar m   r o b o s er v es  to   m o n ito r   th s u r f ac o f   th co n ce r ted   p iece s .   T h p iece   m a y   co n tain   an o m alies  in   th r ee   d is tin ct   ar ea s ,   f o r   t h is   aim ,   we  h av e   co llected   d ata  o n   d if f er en p o s s ib le  d ef ec ca s es  to   tr ain   o u r   m o d el.   T h d ef ec m ay   b e   p r esen ted   in   o n ar e a,   two ,   o r   th r ee .   T o   g ain   tim if   th s y s tem   d etec ts   o n ly   o n ar ea   as  d ef ec tiv th s y s tem   d ec lar es  th p iec as  n o n - v alid   an d   s h o u ld   b r e m o v e d   f r o m   th e   p r o d u ctio n   lin e.   T h e   r est  o f   th is   p ap e r   is   s tr u ctu r ed   as  f o llo ws.  Sectio n   2   p r o v id es  th e   p r o p o s ed   s y s tem   m o d el.   Sectio n s   3   p r esen t   r esp ec tiv ely   th f o u n d   r esu l ts   an d   d is cu s s io n s .   Fin ally ,   s ec tio n   4   p r o v id es a   c o n clu s io n .       2.   SYST E M   M O D E L   Vis u al  in s p ec tio n   is   o n o f   t h im p o r tan p illar s   to   im p r o v th e   s p ee d ,   q u ality ,   an d   f le x ib ilit y   i n   I n d u s tr ial  4 . 0 ,   esp ec ially   f o r   d ef ec r ec o g n itio n   o n   p r o d u c tio n   lin es.  I n   th p r esen wo r k ,   we  p r o p o s a n   am elio r ated   s y s tem   th at  aim s   to   im p r o v t h q u ality   an d   au to m ate  v is u al  in s p ec tio n   in   s p ec if ic  in d u s tr ial   ap p licatio n .   T h p r o p o s ed   s y s tem   in clu d es  c o llab o r ativ e   r o b o t,  ca m er a,   a n d   d ata  p r o ce s s in g   u n it  th at  r elies  o n   th e   ef f ec tiv e n ess   o f   th e   ar t if icial  in tellig en ce   m eth o d   to   m ak r eliab le,   ef f icien t,   an d   a u to m atic  in s p ec tio n   d ec is io n s .   An   am elio r ated   v er s io n   o f   th YOL alg o r ith m   is   u s ed   to   cla s s if y   n ewly   p r o d u ce d   elec tr o n i c   p iece s   in to   d ef ec tiv ( non - OK )   o r   v alid   ( OK )   o n es.  T h m o n ito r ed   p iece s   ca n   ca r r y   d ef ec ts   o n   th s u r f ac in   th r ee   d is tin ct  ar ea s .   T h s y s tem   class if ies  th p iece s   as  d ef ec tiv if   at  least  o n ar ea   is   in v alid .   B esid es,     an   ar m   r o b o is   lin k ed   to   th v is io n   in s p ec tio n   s y s tem   an d   n etwo r k   co m m u n icatio n   co lla b o r ates  in tellig en tly   to   d ec id e   th q u ality   o f   th e   p r o d u ce d   p iece   ( i.e . ,   Par t) .   Fig u r 1   s h o ws  th p r o v i d ed   o v er all  s y s tem   f u n ctio n in g   cy cle.   Firstl y ,   th n ewly   p r o d u ce d   p iece s   m en tio n ed   as Par t m o v o n   th co n v e y o r   with   s p ec if ic  d is tan ce   s ep ar atio n .     T h en   s en s o r   d etec ts   th p r esen ce   o f   th p iece   u n d er   th r o b o t.  Af ter   th at  an   o r d e r   is   s en t,  an d   th e   r o b o t r etr iev es  th p a r an d   m o v es  to   th ca m e r to   tak e   p ict u r es  o f   ea ch   s id o f   t h p ar t.   Fin ally ,   th ar tific ial  in tellig en ce   tech n iq u in ter v e n es  to   m ak e   an   a d eq u ate   d ec is io n   ab o u t   th s tate  o f   th p ick ed   p iece .   I f   th p iece   is   class if ied   as  d ef ec tiv e ,   it  is   r em o v ed   f r o m   th c o n v e y o r .   T ab le  1   p r esen ts   th u s ed   h ar d war elem e n ts   o f   th p r o p o s ed   s y s tem .           Fig u r 1 .   T h p r o p o s ed   s y s te m   f lo wch ar t       T ab le  1 .   T h h ar d war o f   th p r o p o s ed   s y s tem   C o m p o n e n t   D e scri p t i o n   R o b o t   Th e   r o b o t   h a s   t h r e e   f u n c t i o n s;   t h e   f i r st   o n e   i t o   r e t r i e v e   t h e   p i e c e   w h e n   r e c e i v i n g   a   s i g n a l   f r o m   t h e   se n so r   ( i n d i c a t e   t h a t   t h e   p a r t   i c o mi n g ) .   T h e   sec o n d   o n e   i t o   t r i g g e r   t h e   c a mera   t o   t a k e   p i c t u r e ( se n d   t o   2 4   V   t o   t h e   c a mer a   i n   t h e   t r i g g e r   l i n e ) .   Th e   t h i r d   f u n c t i o n   i s re c e i v i n g   t h e   s t a t u s fr o m   t h e   P C   a i n p u t .   PC   Th e   c o m p u t e r   c o n t a i n s   t h e   v i si o n   s y s t e a n d   w h e n   t h e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   m o d e l   se n d t h e   s t a t u s   o f   t h e   p a r t   ( OK   o r   n o n - OK ) .   T h e   P C   s e n d t h e   s t a t u s t o   t h e   r o b o t   C a mer a   Th e   I P   c a m e r a   c o n t a i n s   t w o   l i n e s;   o n e   i u se d   f o r   p o w e r i n g   a n d   t h e   se c o n d   o n e   f o r   t r i g g e r i n g   t h e   c a m e r a   t o   t a k e   t h e   p i c t u r e s.   S e n s o r   Th e   u s e d   se n s o r   i s   a n   u l t r a s o n i c   o n e   t h a t   w o r k s o n   t h e   p r i n c i p l e   o f   e mi t t i n g   sh o r t   h i g h - f r e q u e n c y   so u n d   p u l s e s o n   t h e   c o n c e p t   o f   e q u a l   i n t e r v a l .   W h e n   t h e se  p u l ses  e n c o u n t e r   a n   o b s t a c l e ,   t h e y   a r e   e c h o e d   a n d   r e f l e c t e d   t o   t h e   sen s o r   a s   a   r e f l e c t i o n .   T h i s   i s w h a t   m a k e i t   p o ss i b l e   t o   c a l c u l a t e   t h e   d i st a n c e   b e t w e e n   t h e   se n s o r   a n d   t h e   o b j e c t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       YOLOv5 :   a n   imp r o ve d   a lg o r ith fo r   r ea l - time  d etec tio n   o f i n d u s tr ia l d efec tive  … ( A b d ela z iz   E lb a g h d a d i )   747   2 . 1 .     Da t a s et   T h d ataset  is   co llected   f r o m   r ea p r o d u ctio n   lin e;  it  co n tain s   4 0 0   im ag es.  T h im ag es  ar lab eled   u s in g   lab el  s tu d io   to o ls .   T h d ef ec m ay   ap p ea r   o n   t h p ie ce s   s u r f ac in   th r ee   d is tin ct  ar ea s .   T h d ataset  is   d iv id ed   in to   3 0 f o r   th test   an d   7 0 f o r   th tr ai n .   As  th s t u d ied   p iece   is   co n f id en tial,  w s h o in   Fig u r 2   its   ap p r o x im atio n   illu s tr atio n .   As  s h o wn ,   th e   o b jectiv e   o f   u s in g   th e   co m p u ter   v is io n   m et h o d s   is   to   c h ec k   th v alid ity   o f   th e   p iece ,   in   o th er   wo r d s ,   it  c o n tr o ls   if   th e   th r ee   ar ea s   illu s tr ated   d o   n o t   ca r r y   a n y   d ef ec t.  T h p iece   is   co n s id er ed   n o n - v alid   if   at  le ast o n ar ea   is   d ef ec tiv e.             Fig u r 2 .   T h p iece   illu s tr atio n       2 . 2 .     M a chine le a rning   m et ri cs   T h is   s e cti o n   d es cr ib es  th ev alu ati o n   m e tr ics  a d o p t ed   t o   a s s ess   t h e   p er f o r m an ce   o f   th e   p r o p o s e d   m et h o d .   T h ese  m e tr ics  r el y   o n   th e   a n al y s is   o f   t r u an d   f a ls p r e d i cti o n   o u t c o m es t o   d et er m i n th e f f ec ti v e n ess   o f   t h e   m o d e l.   S p ec if ica ll y ,   t h e v al u ati o n   is   b as e d   o n   f o u r   f u n d am e n ta q u a n ti ties :   t r u e   n e g a ti v e   ( T N ) ,   t r u p o s iti v e   ( T P) ,   f als e   n e g at iv e   ( FN ) ,   an d   f a ls e   p o s iti v e   ( FP ) .   T N   c o r r es p o n d s   to   n e g ati v e   s a m p les   c o r r e ctl y   class i f i ed   as  n e g ati v e ,   T P   r ef er s   t o   p o s it iv e   s a m p les   c o r r ec tly   i d e n t if ie d   as  p o s it i v e ,   FN   r e p r ese n ts   p o s iti v e   s am p les   i n c o r r ec tl y   class if ie d   as  n e g a ti v e ,   an d   FP   d en o t es  n e g at iv s am p l es  in c o r r e ctl y   p r e d ic te d   as  p o s it iv e.   Pre cisi o n   is   th f ir s ev alu atio n   m etr ic  an d   m ea s u r es  th p r o p o r tio n   o f   c o r r ec tly   p r ed icte d   p o s itiv in s tan ce s   am o n g   all  s am p les c lass if ied   as p o s itiv e.   I t is co m p u ted   as   ( 1 ) .       =   +    ( 1 )     R ec all  is   th s ec o n d   m etr ic  an d   ev al u ates  th m o d el’ s   a b ilit y   to   co r r ec tly   id e n tify   p o s itiv s am p les.  I r ep r esen ts   th r atio   o f   co r r ec tl y   d etec ted   p o s itiv in s tan ce s   to   th to tal  n u m b er   o f   ac tu al  p o s itiv s am p les  an d   is   d ef in ed   as   ( 2 ) .       =   +    ( 2 )     Acc u r ac y   is   th t h ir d   m etr ic  u s ed   to   ev alu ate   th o v er all  p e r f o r m an ce   o f   th class if icatio n   m o d el.   I t   in d icate s   th f r ac tio n   o f   co r r ec tly   class if ied   s am p les am o n g   all  e v alu at ed   in s tan ce s   an d   is   f o r m ally   e x p r ess ed   as   ( 3 ) .       =  +   +  +  +    ( 3 )     T h f in al  m etr ic  m ea s u r es  th m ea n   av er a g p r ec is io n   ( m AP)   r ate  o f   th o b ject  d etec tio n   a lg o r ith m s   in clu d in g   f ast  cu r r en n e u r al  n etwo r k s   an d   f aster   co r o n e r   n etwo r k s .   T h YOL alg o r ith m   s o lv es  two   m ajo r   p r o b lem s : c lass if icatio n   an d   lo ca lizatio n   [ 2 8 ] .   T h class if icatio n   id en tifie s   if   th o b ject  an d   its   clas s   ar o n   th e   im ag e.   T h lo ca lizatio n   p r ed i cts  th co o r d in ates  o f   th b o u n d in g   b o x   ar o u n d .   Fu r th er m o r e,   th co n ce p o f   in ter s ec tio n   o v er   u n i o n   ( I o U)   is   u s ed   b y   th YOL alg o r ith m   to   d en o te   h o m u ch   t h p r ed icted   b o u n d ar y   o v er lap s   th b o u n d in g   b o x .   T h I o is   ca lcu lated   b y   ( 4 ) .      =               ( 4 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   744 - 7 5 5   748   T h I o m etr ic   f o llo ws  ce r tai n   co n d itio n s .   I f   I o is   s u p e r io r   to   o r   eq u al   to   0 . 5 ,   th e   o b ject   d etec tio n   is   class if ied   as  T P.  E ls e,   th en   it  is   co n s id er ed   as  wr o n g   d etec tio n   an d   class if ied   as  FP .   Fu r th er m o r e,   th e   m AP is ca lcu lated   u s in g   ( 5 ) .      = 1  = 1   ( 5 )     W h er AP c   is   th f in d in g   av er a g p r ec is io n   o f   ea c h   class .     2 . 3 .   YO L O   m o del   T h aim   o f   u s in g   th YOL Ov 5   alg o r ith m   is   to   d etec th d ef ec o n   th p iece .   T h r ee   d ef ec ts   ar e   d iv id ed   i n to   6   o b jects,  wh e r e   two   o b jects  ca n   ap p ea r   in   ea ch   ar ea ,   a n d   two   o b jects  ca n   ap p ea r   in   th f ir s t,  s ec o n d ,   an d   th ir d   ar ea .   T h f i r s an d   s ec o n d   o b ject  ca n   ap p ea r   in   th f ir s ar ea ,   wh er t h f ir s o b ject  is   OK   an d   th s ec o n d   is   n o n - OK ,   w h ich   is   s im ilar ly   ap p lied   to   th r est  ar ea s .   T o   tr ain   th Y OL alg o r ith m ,   we  d iv ed   th im a g in to   3 × 3   b o u n d in g   b o x es.  T h ta r g et  is   d e f in ed   as d escr ib ed   in   ( 6 ) .     (                     1 2 3 4 5 6 )                   ( 6 )     W h er P c   in d icate s   if   th o b ject  ex is ts   in   th b o u n d in g   b o x   o r   n o t,  if   it  is   th ca s e,   it  g ets  1   else  0 .   B an d   B in d icate   th co o r d in ates o f   th e   o b ject.   C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 , a nd  C p r esen t th e   p o s s ib le  class es o f   th o b ject.     2 . 4 .   E f f icient Net   m o del   E f f icien tNet  is   C NN   ar ch itec tu r an d   s ca lin g   m eth o d   [ 2 9 ] .   T h aim s   o f   th is   ar ch itect u r ar to   in cr ea s th d im en s io n   o f   th d ep th /wid th /r eso lu tio n .   T h d ep th   is   to   ad d   m o r lay er s ,   th wid th   is   to   in cr ea s e   th n u m b e r   o f   f ea tu r es,  an d   th r eso lu tio n   m ea n s   to   in c r ea s th r eso lu tio n   o f   th im ag es.  Fig u r 3   s h o ws  th e   ac cu r ac y   ac c o r d in g   to   th n u m b er s   o f   th p ar am eter s .   T h f ig u r i n d icate s   th at  E f f icien t NetB7   r ea ch es  8 4 . 3 with   6 6   p ar a m eter s .   I n   t h is   p r o p o s ed   ap p r o ac h ,   we  u s E f f icien tNetB 0 .           Fig u r 3 .   E f f icien tB 0   T o   B 7   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       YOLOv5 :   a n   imp r o ve d   a lg o r ith fo r   r ea l - time  d etec tio n   o f i n d u s tr ia l d efec tive  … ( A b d ela z iz   E lb a g h d a d i )   749   3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   All  ex p er im en ts   h eld   i n   th is   p ap er   wer ca r r ied   o u u s in g   th co d in g   la n g u a g Py th o n   an d   th e   Py to r ch   d ee p   lear n in g   f r am e wo r k .   I n   ad d itio n   to   x AR 6   R o b o t,   th e   h ar d war in cl u d es  an   I n tel  ( R )   C o r e   ( T M)   i7 - 1 0 7 5 0 C PU  r u n n in g   at  2 . 6 0   GHz ,   1 6   GB   o f   R AM ,   an   NVI DI GeFo r ce   G T 1 6 5 0 T ( 4   GB )   GPU,   an d   W in d o ws  1 0   ( 6 4 - b i t) .   I n   o u r   s im u latio n ,   we  u tili ze d   th e   ca teg o r ical   cr o s s - en tr o p y   lo s s   f u n ctio n   to   tr ain   th E f f icien tB 0   alg o r ith m   u s in g   s p ec if ic  d ataset.   T h lo s s   f u n ctio n   m ea s u r es  th d is s im ilar ity   b etwe en   th p r e d icted   p r o b ab ilit ies  an d   th e   tr u e   lab els  f o r   ea c h   clas s   in   a   m u lti - class   class if icatio n   p r o b lem .   T ab le   2   s u m m ar izes th p r im ar y   tr ain i n g   p ar a m eter s .       T ab le  2 .   Simu latio n   s ettin g s   a n d   th eir   v alu es   V a r i a b l e   S p e e d   ( r p m)   I n i t i a l   l e a r n i n g   r a t e   l r 0 = 0 . 0 1   f i n a l   O n e C y c l e LR   l e a r n i n g   r a t e   l r f :   0 . 1   mo me n t u m   0 . 9 3 7   w e i g h t _ d e c a y   0 . 0 0 0 5   W a r mu p   e p o c h s   3 . 0   w a r mu p _ m o m e n t u m   0 . 8   w a r mu p _ b i a s_ l r   0 . 1   b o x   0 . 0 5   c l s   0 . 3   c l s _ p w   1 . 0   c l s _ p w   0 . 7   o b j _ p w   1 . 0   i o u _ t   0 . 2 0   a n c h o r _ t   4 . 0   f l _ g a mm a   0 . 0   h sv _ h   0 . 0 1 5   h sv _ s   0 . 7       3 . 1 .     M o del per f o rma nce  ev a lua t io n   Fig u r 4   s h o ws  th co n f u s io n   m atr ix ,   wh ich   ev alu ates  th q u ality   o f   th class if ier s   o u tp u o n   th e   g iv en   d ata  s et.   T h d iag o n al  elem en ts   r ef lect  th n u m b er   o f   p o in ts   f o r   wh ich   th p r e d icted   lab el  eq u als  th r ea lab el,   a n d   o f f - d iag o n al  el em en ts   ar th o s f o r   wh ich   th class if ier   m is lab eled .   T h e   g r ea ter   th d iag o n al  v alu es  o f   th co n f u s io n   m atr i x ,   th r ig h ter   p r e d ictio n s   th er ar e.   T h is   ty p o f   p r esen tatio n   ca n   b u s ef u f o r   p r o v id i n g   m o r e   v is u al  v iew  o f   wh ich   class es  ar b ei n g   m is class if ied .   Fro m   th is   f ig u r e,   we  g et  th e   r esu lts   s h o wn   in   T ab le  3 .   Fro m   th is   tab le,   we  n o tice  th at  th s en s itiv ity   r ea ch es,  r ec all  o f   0 . 9 8 ,   s p ec if icity   o f   0 . 9 9 ,   p r ec is io n   o f   0 . 9 8 ,   an d   an   F 1 - s co r o f   0 . 9 8 .   T h ese  p er f o r m an ce s   s h o p o s itiv f ee d b a ck   ab o u t h v is u al  in ter p r etatio n   o f   th a p p r o ac h   th at  th class es a r b ein g   well  class if ied .           Fig u r 4 .   C o n f u s io n   m atr i x   p e r f o r m a n ce   r ep r esen tatio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   744 - 7 5 5   750   T ab le  3 .   C o n f u s io n   m atr ix   o u t p u ts   m ea s u r em en ts   M e a su r e   S p e e d   ( r p m)   R e c a l l   0 . 9 8   S p e c i f i c a t i o n   0 . 9 9   P r e c i s i o n   0 . 9 8 9 9   N e g a t i v e   p r e d i c t i v e   v a l u e   0 . 9 8 0 2   F a l se   p o si t i v e   r a t e   0 . 0 1   F a l se   d i sc o v e r y   r a t e   0 . 0 1   F a l se   n e g a t i v e   r a t e   0 . 0 2   A c c u r a c y     0 . 9 8 5 0   F1 - sc o r e   0 . 9 8 4 9       T h b alan ce   b etwe en   ac cu r ac y   an d   r ec all  m ay   b illu s tr ated   u s in g   th F1 - s co r cu r v e ,   an d   d esig n   p o in ca n   b estab lis h ed   u s in g   Fig u r 5 .   T h e   co n f i d en ce   v alu th at  im p r o v es  ac cu r ac y   a n d   r ec all  is   0 . 3 2 1 ,   as  illu s tr ated   in   th F1 - s co r c u r v e.   Gr ea ter   co n f id e n ce   v alu i s   p r ef er r ed   in   m a n y   cir cu m s tan ce s .   I n   th ca s o f   th is   m o d el,   co n f id en ce   o f   0 . 4   m ay   b ap p r o p r iate  b ec a u s th F1 - s co r v alu lo o k s   to   b e   ab o u 0 . 6 3 ,   wh ich   r em ain s   clo s to   th m ax im u m   v alu o f   0 . 9 0 .   Ob s er v i n g   t h ac cu r ac y   an d   r ec all   n u m b er s   at  co n f id en ce   lev el  o f   0 . 4   s u g g ests   th at  th is   m ig h b g o o d   d esig n   p o in t.  T h r ec all  v alu b eg in s   to   d eg r ad ar o u n d   0 . 4 ,   alth o u g h   th ac cu r ac y   v al u r e m ain s   co n s tan t.   Fig u r es  6   a n d   7   b o th   s h o th e   p er f o r m an ce   o f   t h E f f i c ien tB 0   al g o r it h m   in   te r m s   o f   ac c u r a cy   th r o u g h o u t   t h e   v a li d at io n   p r o c ess .   Fi g u r 6   p r es e n ts   th lo s s   p er f o r m an ce   o f   t h e   a lg o r it h m   f o r   test in g   r ea ch es   ze r o   a f t er   a b o u 2 7   ep o ch s .   I n   o t h e r   s id e,   Fi g u r 7   s h o ws   t h a t   a f te r   t h e   2 1 st   ep o ch ,   th ac cu r ac y   o f   t h al g o r it h m   o n   t h e   d at ase r e ac h es   7 4 % .   T h is   ac c u r ac y   v al u e   i n d ica tes   t h p e r c en ta g e   o f   c o r r ec t ly   c lass if i ed   s a m p les   f r o m   th e   t o t al  n u m b er   o f   s am p l es  in   th e   d at aset .   R ea ch in g   7 4 a cc u r ac y   af te r   e p o ch   2 1   s u g g es t s   th at   t h al g o r it h m   h as   u n d e r g o n s ev e r al   t r ai n i n g   it er ati o n s   an d   h as  le ar n e d   t o   m a k e   a cc u r at p r e d ic ti o n s   o n   t h e   g i v e n   d a tas et.           Fig u r 5 .   F1 - s co r cu r v r ep r e s en tatio n               Fig u r 6 .   L o s s   p er f o r m an ce   o f   tr ain   an d   test   o v er   ep o ch s   Fig u r 7 .   A cc u r ac y   o f   tr ain   o v er   ep o ch s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       YOLOv5 :   a n   imp r o ve d   a lg o r ith fo r   r ea l - time  d etec tio n   o f i n d u s tr ia l d efec tive  … ( A b d ela z iz   E lb a g h d a d i )   751   Fig u r 8   illu s tr ates  th r ec all   m etr ic,   s ty led   b y   th f ir s m etr ic,   in cr ea s in g   g r ad u ally   o v er   th f ir s t     4 0   ep o c h s ,   r em ain in g   u n d er   0 . 8 .   Af ter   ep o ch   4 0 ,   th r ec all  m etr ic  ex p er ien ce s   s ig n if ica n r is e,   u ltima tely   r ea ch in g   0 . 9 9 .   T h is   s u g g ests   th at  th m o d el  im p r o v es  its   ab ilit y   to   id en tify   r elev an in s tan ce s   as   tr ain in g   p r o g r ess es.   Fig u r 9   p r esen ts   th lo s s   v alu es  f o r   b o x   lo s s ,   o b ject  lo s s ,   an d   class if icatio n   lo s s ,   wh ich   co n v e r g e   to   0 . 0 4 ,   0 . 0 1 ,   an d   0 . 0 0 3 7 5 ,   r esp ec tiv ely .   T h ese  r esu lts   in d icate   th at  as  th tr ain in g   ad v an ce s ,   th m o d el  ef f ec tiv ely   lear n s   to   e x tr ac f e atu r es  an d   ac cu r ately   lo ca lize  o b jects  with in   th in s p ec ted   i m ag es.  lo wer   lo s s   s ig n if ies b etter   g en er aliza tio n ,   m ea n in g   t h m o d el  s u cc ess f u lly   m in im izes e r r o r s   in   d etec tin g   d ef ec ts .           Fig u r 8 .   Pre cisi o n   a n d   r ec all  m etr ics           Fig u r 9 .   Valid atio n   lo s s   p er f o r m an ce   v e r s u s   ea ch   ep o c h       Fig u r 1 0   illu s tr ates  th at  th er r o r s   f o r   b o x ,   o b ject,   an d   class if icatio n   in cr ea s to   0 . 0 2 ,   0 . 0 1 6 ,   an d   0 . 0 0 2 7 ,   r esp ec tiv ely .   Ad d itio n ally ,   it  co n f ir m s   th at  o u r   p r o p o s ed   ap p r o ac h   ef f ec tiv el y   d etec ts   b o th   th b o x   an d   th o b ject  in   th in s p ec ted   im ag e.   I n   t h is   ex p er im en t,  we   s et  two   I o th r esh o ld s 0 . 5   a n d   0 . 5 - 0 . 9 5 .   W h e n   I o is   0 . 5 ,   th m AP  r ea c h es  0 . 5 5 ,   wh er ea s   it  d r o p s   to   0 . 2 5   f o r   a n   I o r an g o f   0 . 5 - 0 . 9 5 .   Fig u r 1 1   d is p lay s   th s im u latio n   b atch es  o f   th e   in s p ec ted   p iece s ,   wh er e   d ef e ctiv ar ea s   ar e   h ig h lig h ted   with   b o u n d in g   b o x   lab eled   ' N - OK an d   n o n - d e f ec tiv o n es  with   ' OK ' .   T h i s   v is u aliza tio n   r ep r esen ts   r an d o m l y   s h u f f led   s am p le  o f   th tr ai n ed   d ataset,   ca teg o r ized   in to   two   class es.  As  s h o wn ,   th alg o r ith m   d em o n s tr at es  h ig h   p r ec is io n   in   d is tin g u is h in g   d ef ec tiv e   r eg io n s   f r o m   n o n - d ef ec tiv o n es.           Fig u r 1 0 .   T h m AP m etr ics p er f o r m a n ce   ev alu atio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   744 - 7 5 5   752       Fig u r 1 1 .   T h s im u latio n   b at ch es o f   s tu d ied   p iece s       3 . 2 .     Dis cus s io ns   Ma n y   s cien tific   p ap er s   h av t r ea ted   v is u al  in s p ec tio n   u s in g   m ac h in lear n in g .   I n   ad d itio n ,   au to m ated   d ef ec d etec tio n   u s in g   co m p u ter   v is io n   an d   m ac h in e   lear n i n g   h as  b ec o m p r o m is in g   r esear ch   ar ea   with   a   h ig h   an d   d ir ec im p ac o n   th f ield s   o f   v is u al  in s p ec tio n .   I s m ail   an d   Ma lik   [ 3 0 ]   co m p ar th p er f o r m an ce   o f   m ac h in lear n in g   alg o r ith m s ,   in clu d in g   R esNet,   Den s eNe t,  Mo b ileNetV2 ,   NASNet,   an d   E f f icien tNet,   in   wh ich   v is u al  in s p ec tio n   is   ap p lied   in   th f ield s   o f   ag r icu ltu r e .   T h r e v ea lin g   r esu lts   o f   th is   wo r k   s h o th at   th ac cu r ac y   r ea ch es  9 9 . 2   an d   9 8 . 6 u s in g   th E f f icien tNet  m o d el.   I n   [ 3 1 ] ,   d ee p   lear n in g   is   p r o p o s ed   f o r   th e   q u an titativ ass ess m en o f   v is u al  d etec tab ilit y   o f   d if f er en t   t y p es  o f   in -   s er v ice  d e f ec ts   in   l am in ated   co m p o s ite  s tr u ctu r es.  T h r esu lts   s h o th at  em p lo y i n g   Alex Net  n etwo r k ,   u s in g   th r elativ ely   s m all  im ag d ataset,   p r o v id e d   th h i g h est  ac cu r ac y   lev el  ( 8 7 - 9 6 %)  f o r   id en tif y in g   th d am a g s ev er ity   an d   ty p es  in   r ea s o n ab le   co m p u tatio n al  tim e.   I n s tead   o f   u s in g   th m en tio n ed   d ata  s et,   in   o u r   p r o p o s ed   ap p r o ac h   w h av u s ed   cu s to m   d ata  th at  tar g ets th im p r o v em en t o f   s m ar I n d u s tr ial  4 . 0   ap p licatio n s   th at  co n ce r n s   th r ea l p r o d u ctio n   lin es.    T h p r o p o s ed   m eth o d s   p er f o r m an ce   was  ac h iev ed   b y   lear n i n g   f r o m   two   s ets  o f   im ag es  o f   d ef ec tiv e   an d   n o n - d e f ec tiv s am p les.  F u r th er m o r e,   u s in g   o n ly   h alf   o f   th d e f ec tiv s am p les  d em o n s tr ated   th at  g o o d   p er f o r m an ce   c o u ld   s till   b a ch iev ed ,   wh e r ea s   r elate d   m et h o d s   p r o d u ce d   wo r s r esu lts   in   th is   ca s e.   T h is   in d icate s   th at  th e   YOL a p p r o ac h   u s ed   is   a p p r o p r iate  f o r   t h in v esti g ated   in d u s tr ial  ap p l icatio n ,   d esp ite   th e   lim ited   n u m b er   o f   d e f ec tiv s am p les av ailab le.   Fu r th er m o r e,   th r ee   im p o r tan t c h ar ac ter is tics   wer ev alu ated   to   f u r th er   c o n s id er   a p p licatio n s   f o r   th i n d u s tr ial  en v ir o n m en t:  th p er f o r m an ce   to   ac h iev e   1 0 0 d etec tio n   r ate,   an n o tatio n   d etails,  an d   co m p u tatio n al  tim e.   T h YOL Ov 5   alg o r ith m   h as  b ee n   u s ed   to   f in d   th e   lo ca lizatio n   o f   th o b ject  an d   its   clas s   in   th im ag to   d etec d ef ec tiv p ar ts .   T h e   r esu lts   s h o p r ec is io n   a n d   r ec all  r ea ch   r esp ec tiv ely   9 9   an d   8 0 a n d   ta n   im a g r esu lts   in d icate   th at  o n e   alg o r it h m   ca n   id en tif y   a n d   lo ca lize  th o b ject  in   th im a g e.   I n   a d d itio n   to   th h ig h   p r o v id ed   p e r f o r m an ce   o f   th u s e d   YOL v er s io n   in   ter m s   o f   p r ec is io n   an d   r ec all,   th is   alg o r ith m   is   v er y   s m o o t h   an d   f ast  wh ich   is   m a n d ato r y   t o   d ea with   h ig h   am o u n t   o f   d ata  a n d   laten cy .   T h er ef o r e,   o u r   r ea d em o n s tr atio n   b y   th e   r o b o s y s tem   h a s   s h o wn   in ter esti n g   r ea ctio n s   in   ter m s   o f   tim t o   d etec tio n   an d   r ea ctio n .       4.   CO NCLU SI O N   Vis u al  in s p ec tio n ,   au to m atio n ,   an d   ar tific ial  in tellig en ce   ar in cr ea s in g ly   b ein g   u s ed   to   en h a n ce   p r o d u ct  q u ality   an d   au t o m ate   v ar io u s   task s   in   th e   in d u s tr y .   I n   t h is   p ap er ,   we  p r o p o s an   in tellig en s y s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       YOLOv5 :   a n   imp r o ve d   a lg o r ith fo r   r ea l - time  d etec tio n   o f i n d u s tr ia l d efec tive  … ( A b d ela z iz   E lb a g h d a d i )   753   th at  in teg r ates  r o b o tics ,   n et wo r k   co m m u n icatio n ,   an d   a r tific ial  in tellig en ce   to   estab lis h   an   I n d u s tr y   4 . 0   s o lu tio n   f o r   d ef ec in s p ec tio n .   T h f in d in g s   o f   th is   s tu d y   d em o n s tr ate  th at  th m o d i f ied   v er s io n   o f   th e   YOL Ov 5   alg o r ith m   d eliv er s   p r o m is in g   p er f o r m an ce   in   d e f e ct  class if icatio n   an d   lo ca lizatio n   with in   in s p ec ted   im ag es.  Fu r th er m o r e,   th e   s y s tem   ac h iev es  p r ec is io n   o f   9 9 an d   a   r ec all  o f   8 0 %,  ef f ec tiv ely   d etec tin g   d ef ec tiv p iece s   o n   th p r o d u ctio n   lin e.   T h s y n er g y   b etw ee n   th ac cu r ac y   o f   YOL Ov 5   an d   th f lex ib ilit y   an d   s p ee d   o f   th x AR M - 6   r o b o co n tr ib u tes  to   an   ac ce ler ate d   p r o d u ctio n   r ate  a n d   im p r o v e d   q u ality   o f   n ewly   m an u f ac tu r ed   p iece s .   As  f u tu r p er s p ec tiv e,   we  aim   to   ex p lo r en h an ce d   v e r s io n s   o f   YOL f o r   an o th er   ca s s tu d y ,   p ar ticu lar ly   to   an aly ze   its   p er f o r m an ce   in   d ete ctin g   co m p lex   d ef ec ts   th at  p o s ch allen g es  f o r   h u m an   o p er ato r s .   Ad d itio n ally ,   we  p lan   to   in co r p o r ate  ed g co m p u tin g   an d   clo u d   co m p u tin g   p latf o r m s   to   o p tim ize  laten cy   an d   ac cu r ac y .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   wo r k   was  n o s u p p o r ted   b y   an y   s p ec if ic  g r an f r o m   f u n d in g   ag e n cies  in   th p u b lic,   co m m er cial,   o r   n o t - f o r - p r o f it  s ec to r s .   T h s tu d y   was  ca r r ied   o u with   th s u p p o r o f   th au th o r s   in s titu tio n s ,   in clu d in g   E NSA  T éto u an ,   Un iv e r s id ad   Po litécn ica  d C ar tag en a,   a n d   th L ab o r ato r y   o f   Ma th em at ics  an d   I n tellig en t   Sy s tem s ,   E NSA  T an g ier .         AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ab d elaz iz  E lb ag h d ad i                               Yass in Yaz id                               Ah m ed   E l O u alk a d i                               An to n io   Gu er r er o - Go n lez                               So u f ian Me zr o u i                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au th o r s   d ec lar e   th at  th e r ar n o   k n o wn   f i n an cial  o r   n o n - f in an cial  co m p etin g   in ter ests   th at  co u ld   h av in f lu e n ce d   th e   wo r k   r ep o r ted   in   th is   p ap e r .   T h e   au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  is   co llected   in   r ea in d u s tr y   p r o d u ctio n .   T h d ata  th at  s u p p o r th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   will  b av ailab le  in   GitHu b   at  h ttp s ://g ith u b . co m /ab d el - az   f o llo win g   3 - m o n t h   f r o m   th d ate  o f   p u b licatio n .         RE F E R E NC E S   [ 1 ]   H .   Y a n g   a n d   L.   Y u ,   F e a t u r e   e x t r a c t i o n   o f   w o o d - h o l e   d e f e c t u si n g   w a v e l e t - b a se d   u l t r a so n i c   t e st i n g ,   J o u rn a l   o f   F o res t ry   Re se a rc h ,   v o l .   2 8 ,   n o .   2 ,   p p .   3 9 5 4 0 2 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 6 7 6 - 0 1 6 - 0 2 9 7 - z.   [ 2 ]   L.   Z h a o ,   L.   K a n g ,   a n d   S .   Y a o ,   R e se a r c h   a n d   a p p l i c a t i o n   o f   a c o u st i c   e m i ssi o n   si g n a l   p r o c e ssi n g   t e c h n o l o g y ,   I E EE  Ac c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   9 8 4 9 9 3 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 8 . 2 8 8 6 0 9 5 .   [ 3 ]   A .   d u   P l e ssi a n d   S .   G .   l e   R o u x ,   S t a n d a r d i z e d   X - r a y   t o m o g r a p h y   t e st i n g   o f   a d d i t i v e l y   ma n u f a c t u r e d   p a r t s:   a   r o u n d   r o b i n   t e s t ,   Ad d i t i v e   Ma n u f a c t u r i n g ,   v o l .   2 4 ,   p p .   1 2 5 1 3 6 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a d d ma. 2 0 1 8 . 0 9 . 0 1 4 .   [ 4 ]   F .   Ji a ,   Y .   L e i ,   J.   L i n ,   X .   Z h o u ,   a n d   N .   L u ,   D e e p   n e u r a l   n e t w o r k s :   a   p r o m i si n g   t o o l   f o r   f a u l t   c h a r a c t e r i s t i c   m i n i n g   a n d   i n t e l l i g e n t   d i a g n o si o f   r o t a t i n g   m a c h i n e r y   w i t h   massi v e   d a t a ,   M e c h a n i c a l   S y s t e m a n d   S i g n a l   Pr o c e ssi n g ,   v o l .   7 2 7 3 ,   p p .   3 0 3 3 1 5 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . y mss p . 2 0 1 5 . 1 0 . 0 2 5 .   [ 5 ]   S .   S u t h a h a r a n ,   Ma c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l a n d   a l g o ri t h m s   f o r   b i g   d a t a   c l a ssi f i c a t i o n .   N e w   Y o r k ,   U n i t e d   S t a t e s :   S p r i n g e r ,   2 0 1 6 ,     d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 1 - 4 8 9 9 - 7 6 4 1 - 3 _ 3 .   [ 6 ]   S .   A . - K u s t r i n   a n d   R .   B e r e sf o r d ,   B a si c   c o n c e p t o f   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   ( A N N )   m o d e l i n g   a n d   i t a p p l i c a t i o n   i n   p h a r mac e u t i c a l   r e se a r c h ,   J o u rn a l   o f   P h a rm a c e u t i c a l   a n d   Bi o m e d i c a l   A n a l y s i s ,   v o l .   2 2 ,   n o .   5 ,   p p .   7 1 7 7 2 7 ,   2 0 0 0 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / s 0 7 3 1 - 7 0 8 5 ( 9 9 ) 0 0 2 7 2 - 1.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.