基于机器视觉的 PCB 缺陷检测算法研究现状及展望

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。     

基于快速Hartley变换计算离散正弦变换的新算法

导出了用DHT表示DSTⅡ与DSTⅢ的关系式,从而构造了基于FHT计算DSTⅡ与DSTⅢ的新算法。与其它快速算法作了运算量的比较。新算法结构规则,所需运算量最少。     

图象空域平滑处理方法(二)

四、中值滤波平滑方法中值滤波是一种能有效抑制噪声的非线性滤波技术。Tukey建议将它作为分析时间序列的工具,尔后它又被Pratt和Frieden用于图象处理之中。中值滤波器设置一个窗口,将其移遍图象上的各点,且用窗内各原始灰度级的中值代替窗口中心点的原始灰度值。通常这就产生出比原始图象平滑的输出图象。当n为奇数时,n个数x_1,…,x_n的中值就     

基于像素点对误差累加的最佳阈值选取与边界检测新算法

研究存在背景噪声和干扰的情况下图像的有效分割及边界检测的问题.提出了新的图像分割准则函数--基于像素点对的误差累加最小准则和梯度二值化算法.算法兼顾了分割效果和处理的实时性,通过编程在实际图像中的应用,证明了算法的有效性和优越性.     

布谷鸟搜索算法研究及其应用进展

为进一步加强布谷鸟算法的搜寻能力并提升收敛速度,加快对算法的研究与应用进程,综述了布谷鸟算法的原理、研究概况和其他同类群体智能优化算法的比较及发展趋势。首先给出了算法的基本模型和实现步骤;然后重点阐述了基于发现概率和步长控制量、基于自适应步长、基于混沌理论、与其他算法混合、基于种群特征和种群变异、结合优化策略及基于种群多样性等方面的改进方法,总结了算法的主要应用领域及其进展;随后将其与遗传算法、蚁群优化算法、粒子群优化算法及人工蜂群优化算法的优点、缺点及适用性诸方面进行了对比;最后指出了布谷鸟搜索算法尚存在的缺陷并对进一步的研究方向进行了展望。     

基于Contourlet和KPCA的焊接缺陷图像特征提取

为了进一步提高焊接缺陷识别的准确度和效率,提出了一种基于Contourlet变换和混沌粒子群优化核主成分分析(kernel principal component analysis,KPCA)的焊接缺陷图像特征提取方法.首先通过Contourlet变换将焊接缺陷图像进行多尺度分解,提取低频分量和特定方向上的高频分量;然后运用混沌粒子群优化后的KPCA分别提取缺陷训练样本和缺陷测试样本的特征;最后根据测试样本特征与训练样本特征之间的欧式距离确定缺陷测试样本的类型.结果表明,与基于核主成分分析特征提取法、基于小波的核主成分分析特征提取法相比,文中方法提取的特征更为完整,识别率更高,运行速度较快.     

分解的二维倒数交叉熵图像阈值选取

Shannon熵常用于表示信息平均不确定性,但因其定义基于对数函数故存在零点处无意义的缺陷,且二维交叉熵法中若能避免对数运算可使处理速度进一步提升。据此,本文提出了基于分解的二维倒数交叉熵图像阈值选取方法。首先定义了倒数交叉熵,依据分割前后图像之间的最小倒数交叉熵选取阈值;然后给出了二维倒数交叉熵定义及其阈值选取公式,提出了二维倒数交叉熵阈值选取的分解算法。通过求解两个一维倒数交叉熵的最佳阈值,再将其组合获得二维倒数交叉熵最佳阈值,由此将二维运算分解为两个一维运算,算法的计算复杂度从O(L4)降低到O(L)。大量实验结果表明,与基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)的二维最大Shannon熵法、基于粒子群优化的二维Shannon交叉熵法以及二维指数交叉熵法相比,本文方法的分割效果和运行速度均有优势。      

基于分解的二维指数交叉熵图像阈值分割

尽管用对数定义的Shannon熵是测度信息不确定性的有效方法,但存在无定义值和零值的问题,且现有的二维Shannon交叉熵法其运行速度仍有提升空间。为此,提出了一维和二维指数交叉熵阈值分割算法。首先给出了指数交叉熵的定义,并导出了一维指数交叉熵阈值选取方法;然后将其推广提出了基于分解的二维指数交叉熵阈值分割算法。通过分别求原像素灰度级图像和邻域平均灰度级图像的一维指数交叉熵最佳阈值,并将其组合求解二维指数交叉熵最佳阈值,从而将二维运算转换到两个一维空间上,大大缩小了搜索空间,使计算复杂度由O(L4)降为O(L)。实验结果表明,与最近提出的二维Shannon交叉熵法及二维Tsallis交叉熵法相比,所提出的方法能够得到更为优越的分割效果,且运行时间大幅减少。      

利用Krawtchouk矩不变量实现基于形状的图像检索

图像在经过平移、旋转和尺度变化后是否仍具有很好的检索效果是基于形状的图像检索研究的一个难点.本文提出了一种利用Krawtchouk矩不变量实现基于形状的图像检索方法.该方法首先对图像进行灰度变换,然后提取图像的低阶矩,取16个低阶矩不变量作为图像的特征向量,并按照相似性度量输出相似图像从而实现基于形状的图像检索.文中给出了实验结果,并与基于几何矩不变量和基于Zernike矩不变量的图像检索方法进行了比较.结果表明本文的方法具有更好的检索性能,和上述两种方法相比,查全率分别提高了21.52%和7.6%,查准率则分别提高了16.25%和6.25%.     

基于Contourlet变换的自适应门限分形零树混合图像编码

Contourlet变换的基函数分布于多尺度、多方向上,弥补了小波基函数方向性不足的缺陷.本文考虑了分形编码过程中子树与父树匹配误差门限对编码的影响,提出了一种基于Contourlet变换的自适应门限分形零树混合图像编码方法,给出了所提出方法的实验结果,并与基于小波变换的分形零树混合图像编码方法进行了比较.实验结果表明,在压缩比相同的情况下,本文方法的PSNR性能优于基于小波变换的分形零树混合图像编码方法,能很好地保留图像的纹理和轮廓.