计算机工程

作者：张旭, 陈慈发, 董方敏

单位：1. 三峡大学计算机与信息学院, 湖北 宜昌 4430022. 三峡大学水电工程智能视觉监测湖北省重点实验室, 湖北 宜昌 4430023. 三峡大学湖北省建筑质量检测装备工程技术研究中心, 湖北 宜昌 443002

关键词：PCB缺陷,BiFormer注意力机制,MPDIoU损失函数,上采样算子CARAFE,目标检测

基金：国家自然科学基金新疆联合基金重点项目

在PCB缺陷检测领域中检测精度的提高一直是1个具有挑战性的任务。为了解决这个问题, 提出一系列基于PCB缺陷检测的改进方法。首先, 引入一种新的注意力机制, 即BiFormer注意力机制, 这种机制利用双层路由实现动态的稀疏注意力, 从而减少计算量; 其次, 采用一种创新的上采样算子CARAFE, 能够结合语义信息与内容信息进行上采样, 使得上采样过程更加全面且高效; 最后, 基于MPDIoU度量采用一种新的损失函数, 即LMPDIoU损失函数, 能够有效地处理不平衡类别、小目标和密集性问题, 从而进一步提高图像检测的性能。实验结果表明, 所提改进后的模型在平均精度均值(mAP)方面取得了显著提高, 达到了93.91%, 与原YOLOv5模型相比提高了13.12个百分点, 同时, 在识别精度方面, 所提改进后的模型表现也非常出色, 达到了90.55%, 与原YOLOv5模型相比提高了8.74个百分点。引入BiFormer注意力机制、CARAFE上采样算子以及LMPDIoU损失函数, 对于提高PCB缺陷检测的精度和效率具有非常积极的作用, 为工业检测领域的研究提供了有价值的参考。

来源：2024年第12期

《计算机工程》期刊编辑部

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