应用案例-PCB外观检测

PCB外观检测

项目简介

PCB是现代电子设备中不可或缺的关键组成部分,在PCB制造过程中,外观出现缺陷、损伤或不符合要求的现象,都会导致电路板性能下降、可靠性降低甚至无法正常工作,因此PCB外观不良检测已成为整个电子行业中重要的检测内容。

数据准备

图像裁剪:将原图3034x1586裁剪成640x640,裁剪后的小图像可以更容易地进行标注,会使模型专注于更小的区域,即模型被训练来检测小图像中的局部特征。且小图像的计算量较小,训练速度更快,内存占用更少,适合资源有限的环境。

检测项:孔缺失、短路、开路、毛刺、杂铜、漏铜

为定位产品缺陷所在位置,采用矩形框标注和目标检测模型方式实现。采用labelmeAI 数据标注,通简单的操作,可以轻松完成标注,且支持自动保存标注文件,避免数据丢失。

PCB标注

数据分析

通过 数据分析 功能进行图像预览,统计标注数据,获取图像尺寸为 600x600 的图像 690 张,图像尺寸为 601x601 的图像 30 张, 标注的孔缺失数量 279 个、漏铜数量200个、开路数量154个、短路数量197个、杂铜数量220个、毛刺数量240个,6种缺陷数据类别较为均衡。


训练结果

loss值为0.095,bbox_mAP_50值为0.89。

模型的损失和mAP值都表现良好,尤其是mAP接近0.9,说明模型在检测精度上表现优秀。

训练参数

模型测试

使用AI测试平台,导入项目图片和训练完成的模型,可视化模型效果,帮助非专业人士直观感受到模型训练效果,可视化模型过检漏检及误检情况,帮用户迅速定位问题。

PCB测试

相似需求

  • 电子产品组件:如芯片、连接器、电阻、电容等,检查其位置、方向和焊接质量;

  • 半导体晶圆:检测晶圆上的缺陷,如划痕、污渍和颗粒;

  • 半导体封装:检查封装完成后的半导体产品,确保没有缺陷;

  • 镜头和光学元件 :检测表面缺陷、划痕和不均匀性等;

使用PCB的原图训练测试

数据分析

统计标注数据,获取图像尺寸为 3056x2464 的图像120 张,图像尺寸为 2240x2016 的图像 32 张, 标注的孔缺失数量 497 个、漏铜数量492个、开路数量482个、短路数量481个、杂铜数量503个、毛刺数量488个。


模型测试

PCB图像中常常有许多细节,与小图训练相比,使用原图导致模型无法有效识别这些局部特征,模型可能会过于依赖原图的整体特征,对特定细节的学习不足,导致过度误检问题。


总结

在该PCB外观检测中,使用原图进行训练在某些情况下可能会导致计算效率低下、过拟合风险增加、细节丢失以及训练不稳定等问题。因此,裁剪成小图是一种有效的策略,可以帮助克服这些劣势,提高模型的性能和训练效率。

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