基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的弱監(jiān)督PCB碳油缺陷檢測
發(fā)布時間:2023-12-02 13:55
印制線路板(Printed Circuit Board,PCB)幾乎被應(yīng)用于所有電子產(chǎn)品中,隨著電子、通信、計算機等產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,PCB產(chǎn)品也朝著高性能、高復(fù)雜度、高密度的方向日益發(fā)展,一個高效、準(zhǔn)確的PCB缺陷檢測系統(tǒng)已經(jīng)成為PCB行業(yè)的迫切需求。自動光學(xué)檢測(Automated Optical Inspection,AOI)以機器視覺為基礎(chǔ),結(jié)合電子學(xué)、數(shù)字圖像處理、光電檢測和計算機技術(shù),在精密工業(yè)器件檢測領(lǐng)域發(fā)展迅速。相比傳統(tǒng)的人工檢測和電檢測,AOI方法不會對PCB造成任何影響,且檢測精度高、速度快,國內(nèi)外也都積極開展基于AOI的PCB缺陷檢測的相關(guān)研究。本文將機器視覺及深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用到PCB缺陷檢測中,主要針對PCB上的碳油區(qū)域缺陷檢測進行深入研究,論文主要研究工作如下:(1)PCB配準(zhǔn)算法設(shè)計;贛ark點邊緣模型的匹配,設(shè)計Mark點選取準(zhǔn)則并使用邊緣檢測算子對邊緣進行建模、搜索匹配,根據(jù)配準(zhǔn)像素點對計算全局仿射變換矩陣,最終實現(xiàn)了PCB待測圖和標(biāo)準(zhǔn)圖的整圖配準(zhǔn);(2)針對碳油區(qū)域,進行重定位并基于二值圖像的距離變換和Snake模型提取圖像骨架,通過骨架對比實現(xiàn)缺陷...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 基于機器視覺的PCB缺陷檢測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 機器視覺在工業(yè)檢測中的研究現(xiàn)狀
1.2.2 基于機器視覺的PCB缺陷檢測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 深度學(xué)習(xí)在缺陷檢測中的應(yīng)用
1.3.1 深度學(xué)習(xí)在圖像語義分割中的研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 相關(guān)技術(shù)概述
2.1 基于骨架的碳油缺陷檢測相關(guān)技術(shù)
2.1.1 CIELAB色彩模式
2.1.2 分水嶺分割算法
2.1.3 Canny邊緣檢測
2.1.4 仿射變換矩陣
2.1.5 二值形態(tài)學(xué)圖像處理
2.1.6 二值圖像的距離變換
2.1.7 基于圖像距離變換的骨架提取
2.2 基于深度學(xué)習(xí)的碳油缺陷檢測相關(guān)技術(shù)
2.2.1 生成式對抗網(wǎng)絡(luò)
2.2.2 變化檢測
2.2.3 遷移學(xué)習(xí)
2.2.4 孿生網(wǎng)絡(luò)
2.2.5 HRNet
2.2.6 Dense Net
2.2.7 類激活映射和全局平均池化
2.2.8 前向傳播過程中生成熱點圖
2.2.9 條件隨機場
第3章 基于圖像骨架的碳油缺陷檢測
3.1 PCB前景分割
3.2 基于Mark點邊緣模型的PCB圖像配準(zhǔn)
3.2.1 Mark點選取準(zhǔn)則及分值計算
3.2.2 Canny邊緣檢測及模型創(chuàng)建
3.2.3 模型匹配搜索
3.2.4 全局仿射矩陣計算
3.3 碳油區(qū)域重定位與分割
3.4 碳油缺陷檢測
3.4.1 形態(tài)學(xué)處理消除毛刺
3.4.2 基于圖像骨架提取的缺陷檢測
3.4.3 實驗結(jié)果與分析
3.5 本章總結(jié)
第4章 基于深度學(xué)習(xí)的缺陷二次驗證
4.1 碳油缺陷數(shù)據(jù)集和變化檢測數(shù)據(jù)集制作
4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)圖人工上色生成無缺陷圖
4.1.2 使用條件生成式對抗網(wǎng)絡(luò)生成無缺陷圖
4.1.3 碳油缺陷數(shù)據(jù)集制作
4.1.4 基于CDnet-2014的變化檢測數(shù)據(jù)集制作
4.2 特征提取網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
4.3 損失函數(shù)設(shè)計和熱點圖生成
4.3.1 加權(quán)全局平均池化和分類損失函數(shù)
4.3.2 擴張損失和邊界約束損失
4.4 變化檢測和PCB缺陷檢測實驗和結(jié)果分析
4.4.1 衡量指標(biāo)的確定
4.4.2 基于公開數(shù)據(jù)集的變化檢測實驗結(jié)果
4.4.3 PCB碳油缺陷檢測實驗結(jié)果
4.5 本章總結(jié)
第5章 總結(jié)和展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果
致謝
本文編號:3869806
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 基于機器視覺的PCB缺陷檢測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 機器視覺在工業(yè)檢測中的研究現(xiàn)狀
1.2.2 基于機器視覺的PCB缺陷檢測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 深度學(xué)習(xí)在缺陷檢測中的應(yīng)用
1.3.1 深度學(xué)習(xí)在圖像語義分割中的研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 相關(guān)技術(shù)概述
2.1 基于骨架的碳油缺陷檢測相關(guān)技術(shù)
2.1.1 CIELAB色彩模式
2.1.2 分水嶺分割算法
2.1.3 Canny邊緣檢測
2.1.4 仿射變換矩陣
2.1.5 二值形態(tài)學(xué)圖像處理
2.1.6 二值圖像的距離變換
2.1.7 基于圖像距離變換的骨架提取
2.2 基于深度學(xué)習(xí)的碳油缺陷檢測相關(guān)技術(shù)
2.2.1 生成式對抗網(wǎng)絡(luò)
2.2.2 變化檢測
2.2.3 遷移學(xué)習(xí)
2.2.4 孿生網(wǎng)絡(luò)
2.2.5 HRNet
2.2.6 Dense Net
2.2.7 類激活映射和全局平均池化
2.2.8 前向傳播過程中生成熱點圖
2.2.9 條件隨機場
第3章 基于圖像骨架的碳油缺陷檢測
3.1 PCB前景分割
3.2 基于Mark點邊緣模型的PCB圖像配準(zhǔn)
3.2.1 Mark點選取準(zhǔn)則及分值計算
3.2.2 Canny邊緣檢測及模型創(chuàng)建
3.2.3 模型匹配搜索
3.2.4 全局仿射矩陣計算
3.3 碳油區(qū)域重定位與分割
3.4 碳油缺陷檢測
3.4.1 形態(tài)學(xué)處理消除毛刺
3.4.2 基于圖像骨架提取的缺陷檢測
3.4.3 實驗結(jié)果與分析
3.5 本章總結(jié)
第4章 基于深度學(xué)習(xí)的缺陷二次驗證
4.1 碳油缺陷數(shù)據(jù)集和變化檢測數(shù)據(jù)集制作
4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)圖人工上色生成無缺陷圖
4.1.2 使用條件生成式對抗網(wǎng)絡(luò)生成無缺陷圖
4.1.3 碳油缺陷數(shù)據(jù)集制作
4.1.4 基于CDnet-2014的變化檢測數(shù)據(jù)集制作
4.2 特征提取網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
4.3 損失函數(shù)設(shè)計和熱點圖生成
4.3.1 加權(quán)全局平均池化和分類損失函數(shù)
4.3.2 擴張損失和邊界約束損失
4.4 變化檢測和PCB缺陷檢測實驗和結(jié)果分析
4.4.1 衡量指標(biāo)的確定
4.4.2 基于公開數(shù)據(jù)集的變化檢測實驗結(jié)果
4.4.3 PCB碳油缺陷檢測實驗結(jié)果
4.5 本章總結(jié)
第5章 總結(jié)和展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果
致謝
本文編號:3869806
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