色環(huán)電阻是印刷電路板(PCB)中最常用的電子元器件之一,主要依靠色環(huán)的排列順序和顏色等視覺信息進行區(qū)分,易發(fā)生裝配錯誤。但是色環(huán)電阻裝配質(zhì)量的人工檢測方法效率低、誤檢率高,而傳統(tǒng)的基于圖像處理技術(shù)的自動檢測方法魯棒性較差,難以解決不同拍攝角度、物距及光照條件下的PCB板色環(huán)電阻檢測問題。針對這一問題,該文提出一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)的PCB板色環(huán)電阻自動檢測與定位方法,首先采用編碼器-解碼器結(jié)構(gòu)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及帶有權(quán)重的交叉熵損失函數(shù)的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法,較好地解決了復(fù)雜光照及場景下PCB板色環(huán)電阻的圖像分割問題;然后采用最小面積外接矩形方法定位單個色環(huán)電阻,并通過仿射變換對色環(huán)電阻位置進行垂直校正;最后通過高斯模板匹配方法實現(xiàn)了色環(huán)電阻的色環(huán)定位。采用1270幅PCB圖像對該文方法進行了實驗和驗證,并與傳統(tǒng)的基于形態(tài)學和基于模板匹配的色環(huán)電阻檢測方法進行了對比,結(jié)果表明,該文方法在召回率、準確率及重疊度等性能指標上具有明顯優(yōu)勢,處理速度快,能滿足實際應(yīng)用要求。

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【部分圖文】：

圖4Maxpooling與Upsamping計算過程

法對色環(huán)電阻及色環(huán)進行定位。首先采用最小面積外接矩形算法獲得色環(huán)電阻的矩形輪廓，并根據(jù)輪廓信息，通過仿射變換將色環(huán)電阻統(tǒng)一校正為垂直放置，以便后續(xù)的色環(huán)定位；最后通過高斯模板匹配方法，定位出色環(huán)電阻中的各條色環(huán)。具體實現(xiàn)過程如下：(1)基于最小面積外接矩形算法的色環(huán)電阻定位方法：....

圖5色環(huán)電阻及色環(huán)的定位方法流程圖以及中間過程示意圖

最小面積外接矩形算法獲得色環(huán)電阻的矩形輪廓，并根據(jù)輪廓信息，通過仿射變換將色環(huán)電阻統(tǒng)一校正為垂直放置，以便后續(xù)的色環(huán)定位；最后通過高斯模板匹配方法，定位出色環(huán)電阻中的各條色環(huán)。具體實現(xiàn)過程如下：(1)基于最小面積外接矩形算法的色環(huán)電阻定位方法：通過建立給定目標的凸外形并旋轉(zhuǎn)外形，....

圖1PCB圖像數(shù)據(jù)集示例

別及布局形式多樣，色環(huán)電阻的種類、大小與數(shù)量也存在較大差異，數(shù)據(jù)集較為完備。本文選取其中的970幅圖像作為訓(xùn)練集，共約5000個色環(huán)電阻；150幅圖像作為驗證集，用于確定合適的模型參數(shù)；150幅圖像作為測試集，共含有851個色環(huán)電阻，用于對本文所提方法進行測試。3方法本文算法的總....

圖2本文算法的總體流程圖

別及布局形式多樣，色環(huán)電阻的種類、大小與數(shù)量也存在較大差異，數(shù)據(jù)集較為完備。本文選取其中的970幅圖像作為訓(xùn)練集，共約5000個色環(huán)電阻；150幅圖像作為驗證集，用于確定合適的模型參數(shù)；150幅圖像作為測試集，共含有851個色環(huán)電阻，用于對本文所提方法進行測試。3方法本文算法的總....

本文編號：3968330