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基于机器视觉的PCB缺陷检测算法研究现状及展望 被引量：34
1
作者 吴一全 赵朗月 +1 位作者 苑玉彬 杨洁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1-17,共17页
印刷电路板(PCB)是电子零件的基板,需求量极大,承载着电路元件和导线的布局,其优良与否对电子产品的质量有着重要影响。由于电子产品的制作逐渐趋于轻薄、精小,基于机器视觉的PCB缺陷检测已成为一个具有挑战性的问题。为了加深研究人员... 印刷电路板(PCB)是电子零件的基板,需求量极大,承载着电路元件和导线的布局,其优良与否对电子产品的质量有着重要影响。由于电子产品的制作逐渐趋于轻薄、精小,基于机器视觉的PCB缺陷检测已成为一个具有挑战性的问题。为了加深研究人员对PCB缺陷检测的理解,本文从传统图像处理方式、传统机器学习及深度学习3大维度全面回顾了近10年基于机器视觉的PCB缺陷检测算法,并分析其优缺点;介绍了9个PCB数据集,给出了评价PCB缺陷检测算法的性能指标,且在PCB数据集及流行的小目标数据集上分别对典型的算法进行了对比分析;最后指出了PCB缺陷检测算法目前存在的问题,展望了未来可能的研究趋势。 展开更多
关键词 印刷电路板 缺陷检测 机器视觉 深度学习 数据集 性能分析
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基于改进YOLO v3的PCB缺陷检测 被引量：25
2
作者 李闻 李小春 闫昊雷 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第4期106-111,共6页
针对目前PCB板缺陷检测存在检测精度低、检测速度慢等问题,提出了一种改进的YOLO v3网络的PCB缺陷检测算法。首先利用DBSCAN+k-means聚类算法并通过Avg IOU准则重新聚类,以选择更适合本文数据集的Anchor Boxes;其次在第二个残差模块中... 针对目前PCB板缺陷检测存在检测精度低、检测速度慢等问题,提出了一种改进的YOLO v3网络的PCB缺陷检测算法。首先利用DBSCAN+k-means聚类算法并通过Avg IOU准则重新聚类,以选择更适合本文数据集的Anchor Boxes;其次在第二个残差模块中增加了两个残差单元,提高网络对浅层特征的提取能力,同时在网络中加入了SE Block模块,从而突出了有用的特征通道,改进了特征融合结构;最后通过更改检测模块提高对本文数据集的检测能力。实验结果表明,改进算法在PCB缺陷数据集检测精度和检测速度方面都有了明显提升。 展开更多
关键词 pcb 缺陷检测 聚类算法 SE Block 特征融合
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基于充放电原理的电容式触摸按键设计 被引量：23
3
作者 田野 廖明燕 《电子设计工程》 2010年第10期142-144,共3页
为降低触摸按键的硬件成本,设计了一种简易的触摸按键电路,其基本原理是通过检测RC回路的充放电时间来判断有无按键被按下,当未触碰按键时,充放电时间维持不变;当触碰按键时,充放电时间改变。由MSP430单片机的每两个I/O引脚构成一个充... 为降低触摸按键的硬件成本,设计了一种简易的触摸按键电路,其基本原理是通过检测RC回路的充放电时间来判断有无按键被按下,当未触碰按键时,充放电时间维持不变;当触碰按键时,充放电时间改变。由MSP430单片机的每两个I/O引脚构成一个充放电回路对,并为按键充放电,充电时引脚检测上升沿中断,放电时引脚检测下降沿中断,求出平均值,记录充放电时间。该方案仅需要1片单片机而无需其他专用检测电路,简单、可靠,且最有效地降低了硬件成本。 展开更多
关键词 触摸按键 电容检测 MSP430 pcb布局
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PCB检测中圆Mark的快速精确定位 被引量：22
4
作者 熊光洁 马树元 刘瑞祯 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第11期211-213,216,共4页
高密度电路板在缺陷检测时获取的圆形标志有时会变形,从而影响检测精度。为此,提出一种求取最圆椭圆度的Mark点精确定位算法。该算法将检测的彩色图像转换成灰度图,采用Otus的阈值分割技术使Mark区域与背景相分离,对图像进行二值化,求... 高密度电路板在缺陷检测时获取的圆形标志有时会变形,从而影响检测精度。为此,提出一种求取最圆椭圆度的Mark点精确定位算法。该算法将检测的彩色图像转换成灰度图,采用Otus的阈值分割技术使Mark区域与背景相分离,对图像进行二值化,求取边缘点(图像轮廓)。对图像轮廓进行椭圆拟合后求取椭圆的外接矩形,将矩形长与宽之差与矩形宽之比小于0.1作为判据,判断所求的是否为最圆的椭圆,输出Mark点中心。仿真测试结果表明,该算法具有高速、抗干扰能力强和鲁棒性高的特点。 展开更多
关键词 pcb检测 圆Mark 定位 椭圆拟合 HOUGH变换
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AOI技术在PCB缺陷检测中的设计与实现 被引量：21
5
作者 郭民 王蕊 《测控技术》 CSCD 2016年第12期127-130,共4页
随着计算机技术和数字图像处理技术的快速发展,传统PCB缺陷检测技术因技术落后已经无法满足现代PCB质量的要求,而AOI技术以其准确、高效的特点在PCB缺陷检测中的应用越来越受到重视。主要研究了AOI技术在PCB缺陷检测中的实际应用,分别... 随着计算机技术和数字图像处理技术的快速发展,传统PCB缺陷检测技术因技术落后已经无法满足现代PCB质量的要求,而AOI技术以其准确、高效的特点在PCB缺陷检测中的应用越来越受到重视。主要研究了AOI技术在PCB缺陷检测中的实际应用,分别进行了硬件选择和软件系统研究,建立了基于AOI技术的PCB缺陷检测系统,采用基于轮廓对比的数据处理方法进行缺陷检测。实验证明了该系统的可行性与实用性。 展开更多
关键词 自动光学检测 数字图像处理 pcb 缺陷检测
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基于深度学习的PCB缺陷检测研究 被引量：21
6
作者 胡珊珊 肖勇 +1 位作者 王保帅 尹家悦 《电测与仪表》 北大核心 2021年第3期139-145,共7页
印刷电路板(PCB)是保障电子设备产品可靠性的关键因素。因此,对于PCB板的缺陷检测是一项基本和必要的工作。当前PCB缺陷检测方面已经取得了很大进步,但由于PCB板缺陷的多样性、复杂性以及微小性,传统检测方法仍然难以应对。针对PCB板复... 印刷电路板(PCB)是保障电子设备产品可靠性的关键因素。因此,对于PCB板的缺陷检测是一项基本和必要的工作。当前PCB缺陷检测方面已经取得了很大进步,但由于PCB板缺陷的多样性、复杂性以及微小性,传统检测方法仍然难以应对。针对PCB板复杂性和微小性问题,文中提出了一种基于深度学习的PCB微小缺陷检测网络,命名为UF-Net。该网络通过多层卷积提取不同维度的特征,通过上采样及跳层连接(Skip Connect)的方式实现多尺度特征融合;利用RPN(Region Proposal Network)网络生成ROI(Region of Interest);通过ROI-Pooling层提取ROI特征,并经过两个全连接层对ROI区域进行分类和回归,从而实现缺陷检测。文中的方法能够对印制电路板导线缺陷和焊点缺陷进行精确的检测和识别,包括导线的短路、开路、缺口、毛刺以及焊点的孔洞、漏焊、焊盘不全等缺陷。通过对PCB缺陷数据集的定量分析,结果表明,该方法具有较好的移植性,在PCB数据集上的精度达到98.6%,满足PCB实际检测需求。 展开更多
关键词 pcb 深度学习 UF-Net U-Net 缺陷检测
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一种基于图像处理的PCB检测算法研究 被引量：14
7
作者 范小涛 夏雨人 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第13期91-92,211,共3页
该文主要介绍了一种在PCB检测中快速有效的算法,并且详细介绍了其原理,以及具体实现,并做了评估。为实际工业生产提供了一种值得借鉴的方法。
关键词 数字图像处理 pcb板 检测 算法
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基于机器视觉的PCB板表面缺陷检测方法研究进展 被引量：19
8
作者 董静毅 吕文涛 +3 位作者 包晓敏 骆淑云 王成群 徐伟强 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2021年第3期379-389,共11页
基于机器视觉的缺陷检测方法可有效提高生产效率和降低质检成本,在现代化工业生产中得到了广泛应用。对基于机器视觉的PCB板表面缺陷检测方法涉及的图像采集系统、图像预处理技术进行综述;对基于图像分割、特征提取、机器学习和混合技... 基于机器视觉的缺陷检测方法可有效提高生产效率和降低质检成本,在现代化工业生产中得到了广泛应用。对基于机器视觉的PCB板表面缺陷检测方法涉及的图像采集系统、图像预处理技术进行综述;对基于图像分割、特征提取、机器学习和混合技术的检测算法进行分析,总结了各种算法的主要思想、适用范围以及局限性;同时对未来的发展方向进行了展望,为该领域的研究人员提供参考。机器视觉作为现代工业生产中一项不可或缺的关键技术,在PCB板缺陷检测领域仍有较大的发展空间,尤其是进一步智能化,仍有待深入研究。 展开更多
关键词 机器视觉 pcb板 缺陷检测 表面缺陷 图像预处理 机器学习
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基于改进YOLOv5算法的PCB裸板缺陷检测 被引量：11
9
作者 许思昂 李艺杰 +1 位作者 梁桥康 杨彬 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第15期33-41,共9页
目的将基于深度学习的YOLOv5算法应用于PCB裸板的缺陷检测上,以提高检测的准确率。方法通过增加特征融合通路,将C2、C3、C4层直接与P2、P3、P4层相连,从而减小信息的损耗;引入更浅层的C2、F2、P2特征图以增加图像的细节信息;并且使用注... 目的将基于深度学习的YOLOv5算法应用于PCB裸板的缺陷检测上,以提高检测的准确率。方法通过增加特征融合通路,将C2、C3、C4层直接与P2、P3、P4层相连,从而减小信息的损耗;引入更浅层的C2、F2、P2特征图以增加图像的细节信息;并且使用注意力机制SE_block,大幅提高原算法的准确率。结果改进后的网络的平均精度由91.54%提高至97.36%,提高了5.82%,并且对于各类缺陷,算法的检测精度都能保持在90%以上,满足工业的需求。结论文中的算法提高了检测精度,体现了浅层信息在小目标检测上的作用,验证了多信息融合通路的优势,彰显了注意力机制的优越性,相比于原算法具有一定的优势。 展开更多
关键词 pcb裸板 YOLOv5 缺陷检测 深度学习 目标检测
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PCB缺陷检测深度学习算法的精度改进 被引量：6
10
作者 杨永跃 夏远超 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期11-19,共9页
本文以YOLOv5目标检测算法为基础算法,针对PCB缺陷检测进行了提高精度的改进。首先通过实验选取了合适的数据增强方法。针对PCB缺陷尺寸小的问题,在原有的3个检测头基础上增加了P2检测头。设计全新的PANet多特征融合结构,实现高效的双... 本文以YOLOv5目标检测算法为基础算法,针对PCB缺陷检测进行了提高精度的改进。首先通过实验选取了合适的数据增强方法。针对PCB缺陷尺寸小的问题,在原有的3个检测头基础上增加了P2检测头。设计全新的PANet多特征融合结构,实现高效的双向跨尺度连接和加权特征层融合。针对PCB背景复杂的问题,引入了CBAM注意力模块以增强图像信息。引入了Transformer模块来增强算法,以提高捕捉不同位置的PCB缺陷信息的能力。最终通过这些改进,在检测速度FPS仅下降7.2的情况下,检测算法的mAP精度提高了11.3%。 展开更多
关键词 pcb 缺陷检测 目标检测 深度学习 YOLO
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基于改进级联Faster RCNN的PCB表面缺陷检测算法 被引量：9
11
作者 胡江宇 贾树林 马双宝 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2022年第7期106-110,126,共6页
针对印制电路板(PCB)存在缺陷的多样性、复杂性以及微小性的问题,文中基于Faster RCNN架构的PCB微小缺陷改进检测模型,首先通过RPN网络产生ROI,为能尽量获得各类维度特征,使用多层卷积。为满足PCB缺陷检测要求,将优化后ROI-Pooling层提... 针对印制电路板(PCB)存在缺陷的多样性、复杂性以及微小性的问题,文中基于Faster RCNN架构的PCB微小缺陷改进检测模型,首先通过RPN网络产生ROI,为能尽量获得各类维度特征,使用多层卷积。为满足PCB缺陷检测要求,将优化后ROI-Pooling层提取ROI特征,为能更好地在ROI区域分类和回归采取双全连接层的方式。为增强对多尺度和不规则缺陷特征的模仿能力和提升检测模型适用性,添加了过滤特征的金字塔网络。消融实验对比测试结果表明:改进后的检测模型对包括缺失孔、鼠咬伤、开路、短路、杂散、伪铜等缺陷能精确识别。文中模型检测平均分类精度达98.91%,mAP指标达到78.21%,可满足对PCB的有效识别,在工业上具有较强的实用性。 展开更多
关键词 pcb 缺陷检测 空间特征金字塔 深度学习 级联神经网络
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PCB焊点表面三维质量检测方法 被引量：10
12
作者 吴福培 郭家华 +2 位作者 张宪民 李昇平 吴涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期233-240,共8页
为了提高炉后印刷电路板（PCB）焊点质量检测过程的效率、精确度和可靠性,提出了一种单目视觉三维检测方法。首先对已知高度的焊锡表面进行灰度标定,并通过实验获取焊锡材质的相关参数;然后基于建立的光照反射模型推导出高度计算方程,... 为了提高炉后印刷电路板（PCB）焊点质量检测过程的效率、精确度和可靠性,提出了一种单目视觉三维检测方法。首先对已知高度的焊锡表面进行灰度标定,并通过实验获取焊锡材质的相关参数;然后基于建立的光照反射模型推导出高度计算方程,结合标定所得参数,计算初始点的高度;最后基于高度计算方程逐像素迭加获取焊点表面的高度信息,还原焊点表面三维形貌。基于所提方法进行实验表明,电容焊点最长检测时长均小于0.5 s,集成电路焊点最长检测时长均小于1.5 s;与激光三角法的测量结果比较发现,在相同位置采样的实际高度范围为0.436~1.601 mm的10组测量点中,其最大误差为0.119 mm,与实际高度的偏差小于±4%,测量精度达到0.12 mm级别。实验分析结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 三维检测 表面质量 单目视觉 pcb焊点
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基于改进YOLOv5的PCB板表面缺陷检测 被引量：5
13
作者 王淑青 张子言 +3 位作者 朱文鑫 刘逸凡 王娟 李青珏 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第5期106-111,共6页
针对当前PCB板检测参数量庞大、检测精度低等问题,提出了一种改进YOLOv5的检测模型。以YOLOv5模型为框架,采用EfficientNetV2结构替换原始模型的主干网络,针对小目标缺陷,引入对空间信息更敏感的CA注意力机制,并采用α-IoU损失函数提高... 针对当前PCB板检测参数量庞大、检测精度低等问题,提出了一种改进YOLOv5的检测模型。以YOLOv5模型为框架,采用EfficientNetV2结构替换原始模型的主干网络,针对小目标缺陷,引入对空间信息更敏感的CA注意力机制,并采用α-IoU损失函数提高模型回归精度。实验结果表明:改进后的YOLOv5网络模型较原始网络均值平均精度提高了2.6%,参数量减少47%,可应用在小型工业检测设备中。 展开更多
关键词 pcb板检测 YOLOv5 EfficientNetV2 缺陷检测 注意力机制 损失函数
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基于改进Faster R-CNN的PCB板表面缺陷检测 被引量：9
14
作者 耿朝晖 龚涛 《现代计算机》 2021年第19期89-93,共5页
工业科技不断发展,针对PCB板的缺陷检测越发重要。为了提高PCB板缺陷检测的效率,在Faster R-CNN的基础上改进了PCB板缺陷检测方法。对已有的PCB板图像数据增强,以丰富数据集。选用ResNet50作为主干网络,构建特征金字塔对多尺度特征的融... 工业科技不断发展,针对PCB板的缺陷检测越发重要。为了提高PCB板缺陷检测的效率,在Faster R-CNN的基础上改进了PCB板缺陷检测方法。对已有的PCB板图像数据增强,以丰富数据集。选用ResNet50作为主干网络,构建特征金字塔对多尺度特征的融合,替换损失函数为focal loss,以增强检测效果。实验表明,改进后的算法可更好地识别PCB板的缺陷,在增强后的数据集上取得96.65%的mAP值,有效改善了模型的性能。 展开更多
关键词 缺陷检测 pcb板 卷积神经网络 特征金字塔
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基于CT-YOLOv5的PCB缺陷检测方法 被引量：4
15
作者 徐丽丽 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第1期38-41,共4页
针对印刷电路板(PCB,Printed Circuit Board)缺陷种类多、尺寸小、难以检测的问题,在YOLOv5的基础上提出一种新的PCB缺陷检测方法,重新设计加强特征网路,加强特征信息融合;引入注意力机制,使模型可以选择性过滤冗余信息、充分利用重要特... 针对印刷电路板(PCB,Printed Circuit Board)缺陷种类多、尺寸小、难以检测的问题,在YOLOv5的基础上提出一种新的PCB缺陷检测方法,重新设计加强特征网路,加强特征信息融合;引入注意力机制,使模型可以选择性过滤冗余信息、充分利用重要特征,提高模型对小尺寸缺陷的检测能力;引入Transformer结构,增强模型捕捉全局信息的能力,提高模型的准确率,最后得到新的模型记为CT-YOLOv5。经试验发现,改进后的模型准确率可达95.51%,提高了模型的准确率,可满足PCB缺陷检测要求。 展开更多
关键词 pcb 缺陷检测 深度学习 目标检测
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基于小波变换的PCB缺陷视觉检测技术研究 被引量：6
16
作者 张波 李锐华 +1 位作者 彭年才 史维祥 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第8期1864-1866,共3页
针对现有的PCB(PrintedCircuitBoard)缺陷视觉检测系统实时性较差,难以检测线宽过窄等问题,首先对PCB缺陷图像进行小波变换压缩,提高了系统实时性;然后应用小波边缘检测算法对缺陷图像边缘精确定位,在图像小波变换局部模极大值对应的梯... 针对现有的PCB(PrintedCircuitBoard)缺陷视觉检测系统实时性较差,难以检测线宽过窄等问题,首先对PCB缺陷图像进行小波变换压缩,提高了系统实时性;然后应用小波边缘检测算法对缺陷图像边缘精确定位,在图像小波变换局部模极大值对应的梯度方向上计算边缘点距离,根据特定规则提取、识别并定位特定缺陷,实验结果表明上述方法简单有效。 展开更多
关键词 印制电路板 小波变换 边缘检测 缺陷识别
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基于树莓派的元器件检测系统设计 被引量：8
17
作者 许艳 孟令军 王志国 《电子技术应用》 2019年第11期63-67,71,共6页
针对PCB元器件在贴装过程中出现贴装错误的问题,设计了基于树莓派(Rasspberry Pi)的元器件检测系统。系统采用树莓派作为硬件平台,采集PCB电路板图像,对图像进行预处理,读取PCB坐标文件、完成模板库的制作;并通过手动添加蒙版的方法提... 针对PCB元器件在贴装过程中出现贴装错误的问题,设计了基于树莓派(Rasspberry Pi)的元器件检测系统。系统采用树莓派作为硬件平台,采集PCB电路板图像,对图像进行预处理,读取PCB坐标文件、完成模板库的制作;并通过手动添加蒙版的方法提高运行效率,使用霍夫变换检测图像定位点对PCB图像进行定位,进而通过检测算法得出PCB元器件的正误,另外采用图像分割的方法对电容表面文字进行提取然后识别。在检测的过程中,如果被测板的图像能够和模板图像匹配,则说明元器件存在而且型号正确,并且能自动识别出电容表面的字符。经过多次测试,实现了电子元器件正误的自动检测。 展开更多
关键词 树莓派 pcb元器件 检测算法 图像匹配
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一种基于线阵CCD技术印刷电路板胶片的尺寸及缺陷在线检测方法 被引量：7
18
作者 叶亭 吴开华 +1 位作者 马莉 庄霏 《光学与光电技术》 2008年第2期74-77,共4页
对于最大幅宽为500mm的胶片,提出了一种基于线阵CCD技术实现印刷电路板胶片尺寸及缺陷的在线检测方法。设计的线阵CCD和被测胶片相结合的二维双向运动机构完成扫描成像。设计的成像系统使得线阵CCD成像范围覆盖一个被测单元的幅面,避免... 对于最大幅宽为500mm的胶片,提出了一种基于线阵CCD技术实现印刷电路板胶片尺寸及缺陷的在线检测方法。设计的线阵CCD和被测胶片相结合的二维双向运动机构完成扫描成像。设计的成像系统使得线阵CCD成像范围覆盖一个被测单元的幅面,避免了图像拼接时所引入的误差。扫描图像先经模板匹配定位感兴趣区域,再对针孔区域、缺角区域分别采用了区域生长法和差影法来实现缺陷检测,线段区域则通过区域分割法来实现尺寸测量。实验表明,该方法不仅能够对针孔、缺角进行有效的判别,而且能准确地测量出线宽和线间距,分辨率可达0.025mm。 展开更多
关键词 pcb胶片 光电测量 在线检测 图像处理
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基于YOLOv5的PCB缺陷检测算法研究 被引量：1
19
作者 迟盛元 白岩 孟祥民 《科学技术创新》 2024年第1期106-109,共4页
针对PCB中存在的缺陷对象较小、类型较多、难以识别等问题,拟提出改进YOLOv5算法,以实现对该问题的有效处理。首先引入SEnet,通过学习,实现对各特征信道的重要性的自动提取,提高物体检测的精度。然后将解耦头思想引入到YOLOv5网络中,以... 针对PCB中存在的缺陷对象较小、类型较多、难以识别等问题,拟提出改进YOLOv5算法,以实现对该问题的有效处理。首先引入SEnet,通过学习,实现对各特征信道的重要性的自动提取,提高物体检测的精度。然后将解耦头思想引入到YOLOv5网络中,以提高故障检测的准确率并加速网络的收敛。实验结果显示,改进后YOLOv5算法的mAP@5值达到了92.5%,mAP@0.5:0.95值达到了47.5%,比原始分别提高了4.3%和2%。此外,每一种类型缺陷的精度都有了显著的提高,证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 YOLOv5 小目标检测 pcb 缺陷检测
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基于机器视觉的印刷电路板缺陷检测系统的设计与研究 被引量：9
20
作者 苏雷 张广明 魏晓冬 《机床与液压》 北大核心 2009年第8期294-296,共3页
针对工业领域高速高精度的要求,设计了一种基于机器视觉的印刷电路板缺陷检测系统,并讨论了图像检测的相关算法,为研制一种高效、自动化的电路板检测系统制定了一个切实可行的方案。
关键词 机器视觉 印刷电路板 缺陷检测 HIS HOUGH变换
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