深度學(xué)習(xí)電解電容識別與極性檢測
電解電容作為印刷電路板的重要極性元器件之一,起到濾波和耦合的作用。目前許多工廠仍采用人工目檢的方式來檢測電解電容的極性方向,然而這種方式效率低,成本高,并且隨著勞動時間的增長,檢測人員會感到視覺疲勞導(dǎo)致其檢測的正確率降低。
近年來,隨著計算機(jī)視覺的發(fā)展,基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測
方法被應(yīng)用到 PCB 的各項檢測任務(wù)中。Lin Y L等人提出了一種基于 YOLO 算法的 PCB 組件的電容檢測方法。Susa J等人提出了一種利用 YOLOv3 檢測電路板上電容的方法,該方法總體精度為93.33 % 。LiJ等人提出一種改進(jìn) YOLOv3 的算法,實(shí)現(xiàn)了電解電容的檢測,精度達(dá)到 93.07 % 。然而,上述方法均是對電容的檢測識別,并未涉及到極性檢測。目前,對于電容極性判斷的方法分為傳統(tǒng)視覺識別方法和機(jī)器學(xué)習(xí)融合算法。
檢測方案設(shè)計
本文電容識別與極性檢測方案如圖 1 所示,算法總體設(shè)計共分為 3 個部分。
首先,提出一種改進(jìn)的 YOLOv5算法對電容進(jìn)行識別定位,同時提取電容感興趣區(qū)域;然后,利用語義分割模型對電容極性區(qū)域以及基圓區(qū)域進(jìn)行分割,如圖 2 所示;最后,對分割結(jié)果進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理得到電容的極性方向。
改進(jìn)的 YOLOv5算法YOLOv5 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要包括 4 個部分:輸入層、 主干層、頸部和預(yù)測頭部。本文對 YOLOv5 算法的改進(jìn)分為 2 個方面,首先在主干網(wǎng)絡(luò)的 Backbone中融合 SwinTransformer 模塊[以提高模型的特征提取能力;其次在主干網(wǎng)絡(luò)Neck網(wǎng)絡(luò)中,使用雙向特征金字塔網(wǎng)絡(luò)(來進(jìn)行特征融合。改進(jìn)后的網(wǎng)絡(luò)模型如圖 3 所示。