電子元件極性的識(shí)別方法和系統(tǒng)、標(biāo)注方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)光學(xué)檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種電子元件極性的識(shí)別方法和系統(tǒng)、標(biāo)注方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對于PCB板，需要在對其上的電子元件進(jìn)行極性方向判斷?，F(xiàn)在對于電子元件極性方向判斷，主要有兩種方法:一是基于元件結(jié)構(gòu)特征的極性方向判斷，這種方法是基于特定的元件結(jié)構(gòu)特征，通常只針對某類元件設(shè)計(jì)，適用性受限，另外，部分結(jié)構(gòu)特征在不同環(huán)境下(如光照不同、拍攝角度不同、噪聲干擾等)不穩(wěn)定，導(dǎo)致判斷準(zhǔn)確率較低;二是基于正反模板匹配的極性方向判斷，只要針對每種元件都設(shè)定一個(gè)模板，但這樣可能會(huì)因多類別模板混用而導(dǎo)致準(zhǔn)確率降低，而且元件只要外觀稍有不同就得引入新的模板，可擴(kuò)展性受限，計(jì)算時(shí)間也會(huì)因模板庫的增大而增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對電子元件極性方向判斷準(zhǔn)確率低、適用性有限的問題，提供一種電子元件極性方向的識(shí)別方法和系統(tǒng)、標(biāo)注方法和系統(tǒng)。
[0004]—種電子元件極性方向的識(shí)別方法，包括以下步驟:
[0005]獲取包含目標(biāo)電子元件的圖像；
[0006]使用訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對圖像作前向計(jì)算，得到目標(biāo)電子元件屬于各類電子元件的各種極性方向類別的概率分布；
[0007]選取概率最大的極性方向類別作為目標(biāo)電子元件的極性方向類別。
[0008]根據(jù)上述識(shí)別方法，其是先獲取包括電子元件的圖像，再利用訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對其作前向計(jì)算，得到電子元件的極性方向類別的概率分布，選擇其中概率最大的極性方向類別作為電子元件的極性方向類別，此方案中使用了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以自動(dòng)精準(zhǔn)地識(shí)別電子元件的極性方向，而且并不針對特定的電子元件結(jié)構(gòu)，適用于各種帶極性的電子元件，實(shí)現(xiàn)跨類別的電子元件的極性方向識(shí)別，適用性較廣。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，在獲取包含目標(biāo)電子元件的圖像的步驟之后，包括以下步驟:
[0010]獲取目標(biāo)電子元件的模板圖，以目標(biāo)電子元件的模板圖對圖像中的目標(biāo)電子元件進(jìn)行匹配，獲得圖像中的目標(biāo)電子元件的精確位置，根據(jù)精確位置對圖像中的目標(biāo)電子元件進(jìn)行調(diào)整，使圖像中的目標(biāo)電子元件位于圖像的中心，調(diào)整后的圖像供訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作前向計(jì)算。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過以下步驟獲得:
[0012]建立各類電子元件的各種極性方向的圖像樣本集；
[0013]通過預(yù)設(shè)的外部數(shù)據(jù)集預(yù)訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其中外部數(shù)據(jù)集包含多個(gè)類別的多張已預(yù)先標(biāo)注的自然圖像；
[0014]根據(jù)圖像樣本集，對預(yù)訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整并作進(jìn)一步訓(xùn)練，得到訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，建立各類電子元件的各種極性方向的樣本集的步驟包括以下步驟:
[0016]獲取PCB板卡圖像和PCB模板圖，并以PCB模板圖為參考，對PCB板卡圖像進(jìn)行位置配準(zhǔn)；
[0017]截取位置配準(zhǔn)后PCB板卡圖像上的各類電子元件圖像，以PCB模板圖中的各類電子元件對各類電子元件圖像中相應(yīng)的電子元件進(jìn)行匹配，獲得各類電子元件圖像中相應(yīng)電子元件的精確位置，根據(jù)相應(yīng)電子元件的精確位置對相應(yīng)電子元件進(jìn)行調(diào)整，使相應(yīng)電子元件位于各類電子元件圖像的中心，獲得各類電子元件的各種極性方向的圖像樣本集。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，通過預(yù)設(shè)的外部數(shù)據(jù)集預(yù)訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的步驟包括以下步驟:
[0019]用外部數(shù)據(jù)集對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，使卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)各層次的通用圖像特征，獲得預(yù)訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始參數(shù)值。
[0020]在其中一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)圖像樣本集，對預(yù)訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整并作進(jìn)一步訓(xùn)練的步驟包括以下步驟:
[0021]根據(jù)圖像樣本集，將初始參數(shù)值中的預(yù)訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最后一層節(jié)點(diǎn)數(shù)調(diào)整為各種電子元件的各種極性方向的類別數(shù)，并對調(diào)整后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作進(jìn)一步訓(xùn)練。
[0022]—種電子元件極性方向的標(biāo)注方法，包括以下步驟:
[0023]根據(jù)上述電子元件極性方向的識(shí)別方法確定的目標(biāo)電子元件的極性方向，在板式文件中標(biāo)注目標(biāo)電子元件的極性方向信息，板式文件用于保存電子元件的各種屬性信息。
[0024]上述電子元件極性方向的標(biāo)注方法可以應(yīng)用于AOI板式制作，自動(dòng)、精準(zhǔn)地對PCB板卡上的元件進(jìn)行極性方向標(biāo)注，從而提升板式制作的自動(dòng)化水平，改善板式制作的效率與準(zhǔn)確性。
[0025]—種電子元件極性方向的識(shí)別系統(tǒng)，包括以下單元:
[0026]獲取單元，用于獲取包含目標(biāo)電子元件的圖像；
[0027]計(jì)算單元，用于使用訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對圖像作前向計(jì)算，得到目標(biāo)電子元件屬于各類電子元件的各種極性方向類別的概率分布；
[0028]選取單元，用于選取概率最大的極性方向類別作為目標(biāo)電子元件的極性方向類別。
[0029]根據(jù)上述識(shí)別系統(tǒng)，其是先獲取包括電子元件的圖像，再利用訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對其作前向計(jì)算，得到電子元件的極性方向類別的概率分布，選擇其中概率最大的極性方向類別作為電子元件的極性方向類別，此方案中使用了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以自動(dòng)精準(zhǔn)地識(shí)別電子元件的極性方向，而且并不針對特定的電子元件結(jié)構(gòu)，適用于各種帶極性的電子元件，實(shí)現(xiàn)跨類別的電子元件的極性方向識(shí)別，適用性較廣。
[0030]在其中一個(gè)實(shí)施例中，電子元件極性方向的識(shí)別系統(tǒng)還包括建立單元、預(yù)訓(xùn)練單元以及調(diào)整單元；
[0031]建立單元用于建立各類電子元件的各種極性方向的圖像樣本集；
[0032]預(yù)訓(xùn)練單元用于通過預(yù)設(shè)的外部數(shù)據(jù)集預(yù)訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其中外部數(shù)據(jù)集包含多個(gè)類別的多張已預(yù)先標(biāo)注的自然圖像；
[0033]調(diào)整單元用于根據(jù)圖像樣本集，對預(yù)訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整并作進(jìn)一步訓(xùn)練，得到訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
[0034]—種電子元件極性方向的標(biāo)注系統(tǒng)，包括標(biāo)注單元和上述電子元件極性方向的識(shí)別系統(tǒng)，其中，標(biāo)注單元用于在板式文件中標(biāo)注目標(biāo)電子元件的極性方向信息，板式文件用于保存電子元件的各種屬性信息。
[0035]上述電子元件極性方向的標(biāo)注系統(tǒng)可以應(yīng)用于AOI板式制作，自動(dòng)、精準(zhǔn)地對PCB板卡上的元件進(jìn)行極性方向標(biāo)注，從而提升板式制作的自動(dòng)化水平，改善板式制作的效率與準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0036]圖1是其中一個(gè)實(shí)施例中電子元件極性方向的識(shí)別方法的流程示意圖；
[0037]圖2是其中一個(gè)實(shí)施例中電子元件極性方向的識(shí)別方法的部分流程示意圖；
[0038]圖3是其中一個(gè)實(shí)施例中電子元件極性方向的識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4是其中一個(gè)實(shí)施例中電子元件極性方向的識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5是其中一個(gè)實(shí)施例中電子元件極性方向的識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖6是其中一個(gè)實(shí)施例中電子元件極性方向的識(shí)別系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖7是其中一個(gè)實(shí)施例中電子元件極性方向的識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖8是其中一個(gè)實(shí)施例中電子元件極性方向的標(biāo)注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0045]參見圖1所示，為本發(fā)明的電子元件極性方向的識(shí)別方法實(shí)施例。如圖1所示，該實(shí)施例中的電子元件極性方向的識(shí)別方法包括以下步驟:
[0046]步驟SlOl:獲取包含目標(biāo)電子元件的圖像；
[0047]在本步驟中，包含電子元件的圖像可以是需要識(shí)別電子元件極性的PCB板卡圖像，也可以是其他需要識(shí)別電子元件極性的圖像。
[0048]步驟S102:使用訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對圖像作前向計(jì)算，得到目標(biāo)電子元件屬于各類電子元件的各種極性方向類別的概率分布；
[0049]在本步驟中，各種極性方向類別是指各種電子元件的各種極性方向，包括了多種電子元件，獲取的概率分布可以適用于各種電子元件；訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對圖像進(jìn)行操作，對其中的目標(biāo)電子元件的極性方向進(jìn)行識(shí)別，獲得概率分布。
[0050]步驟S103:選取概率最大的極性方向類別作為目標(biāo)電子元件的極性方向類別；
[0051]上述步驟SlOl、S102和S103是使用訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行在線測試的過程。
[0052]本實(shí)施方式所述的電子元件極性方向的識(shí)別方法，是先獲取包含目標(biāo)電子元件的圖像，再利用訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對其作前向計(jì)算，得到目標(biāo)電子元件屬于各類電子元件的各種極性方向類別的概率分布，選擇其中概率最大的極性方向類別