基于多通道特征融合学习的印制电路板小目标缺陷检测
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TH701 TP391. 4

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江西省重大科技研发专项(20232ACC01007)资助


Small defects detection of PCB based on multi-channel feature fusion learning
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    摘要:

    提出了一种多通道特征融合学习的印制电路板小目标缺陷检测网络 YOLOPCB,首先删除 YOLOv7 主干网络中最后 一组 MPConv 层与 E-ELAN 层,去掉融合层的 ECU 模块与 20×20 的预测头,使用跨通道信息连接模块串联精简后的主干和融 合网络;其次设计了浅层特征融合模块与新的 anchors 匹配策略,增加了两个低层次、高分辨率检测头;最后将 YOLOv7 主干 网络中的 3 个 E-ELAN 作为输入,将融合层中最底部的 E-ELAN 和两个拼接模块作为输出,使用自适应加权跳层连接以增加 同维度内信息量。 在 PCB Defect 公开数据集上平均精度达到 94. 9% ,检测速度达到 45. 6 fps;最后在企业现场制作的 Self-PCB 数据集中,YOLOPCB 达到了最高精度 76. 7% ,比 YOLOv7 检测精度提升了 6. 8% ,能有效提高印制电路板小目标缺 陷检测能力。

    Abstract:

    The paper proposes a YOLOPCB network for small defects detection on printed circuit board ( PCB) using multi-channel feature fusion learning. Firstly, the last group of MPConv layer and E-ELAN layer in the YOLOv7 backbone network are removed, and the ECU module in the fusion layer and the 20 × 20 prediction head are eliminated. A cross-channel information connection module (CIC) is utilized to link the streamlined backbone and fusion networks. Secondly, a shallow feature fusion module ( SFF) and a new anchor matching strategy are designed, which add two low-level, high-resolution detection heads. Lastly, the three E-ELAN layers in the YOLOv7 backbone network are used as inputs, while the bottommost E-ELAN and two concatenation modules in the fusion layer are used as outputs, with adaptive weighted skip-connection (AWS) to increase the information within the same dimension. The average precision on the PCB Defect datasets reaches 94. 9% , with a detection speed of 45. 6 fps. Furthermore, on the Self-PCB datasets obtained from on-site enterprises, YOLOPCB achieves the highest accuracy of 76. 7% , which is a 6. 8% improvement over the detection accuracy of YOLOv7. YOLOPCB effectively enhances the detection capability of small defects on printed circuit boards.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张 莹,邓华宣,王耀南,吴成中,吴 琳.基于多通道特征融合学习的印制电路板小目标缺陷检测[J].仪器仪表学报,2024,45(5):10-19

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  • 在线发布日期: 2024-09-14
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