广东省建设工程合同备案网站,做物理的网站,国外好的网站空间,装饰设计网站推荐《博主简介》 小伙伴们好#xff0c;我是阿旭。专注于人工智能AI、python、计算机视觉相关分享研究。 ✌更多学习资源#xff0c;可关注公-仲-hao:【阿旭算法与机器学习】#xff0c;共同学习交流~ #x1f44d;感谢小伙伴们点赞、关注#xff01; 《------往期经典推荐--…《博主简介》 小伙伴们好我是阿旭。专注于人工智能AI、python、计算机视觉相关分享研究。 ✌更多学习资源可关注公-仲-hao:【阿旭算法与机器学习】共同学习交流~ 感谢小伙伴们点赞、关注 《------往期经典推荐------》
一、AI应用软件开发实战专栏【链接】
项目名称项目名称1.【人脸识别与管理系统开发】2.【车牌识别与自动收费管理系统开发】3.【手势识别系统开发】4.【人脸面部活体检测系统开发】5.【图片风格快速迁移软件开发】6.【人脸表表情识别系统】7.【YOLOv8多目标识别与自动标注软件开发】8.【基于YOLOv8深度学习的行人跌倒检测系统】9.【基于YOLOv8深度学习的PCB板缺陷检测系统】
二、机器学习实战专栏【链接】已更新31期欢迎关注持续更新中~~ 三、深度学习【Pytorch】专栏【链接】
《------正文------》
基本功能演示 摘要PCB板缺陷检测在电子制造行业中具有重要的意义。随着电子产品的普及和需求的不断增长对PCB板的质量和可靠性要求也越来越高。PCB板作为电子产品的核心组件其质量直接影响到整个产品的性能和稳定性。因此对PCB板进行缺陷检测是确保产品质量的关键步骤。本文基于YOLOv8深度学习框架训练一个进行PCB板缺陷检测的模型开发了一款PCB板缺陷检测系统可用于检测常见的6种PCB板缺陷。并结合python与PyQT5实现了UI界面更方便进行功能的展示。该软件支持图片、视频以及摄像头进行PCB板缺陷检测并保存缺陷检测结果。本文提供了完整的Python代码和使用教程给感兴趣的小伙伴参考学习完整的代码资源文件获取方式见文末。 文章目录 基本功能演示前言一、软件核心功能介绍及效果演示软件主要功能1图片检测演示2视频检测演示3摄像头检测演示4保存图片与视频检测结果 二、模型的训练、评估与推理1.YOLOv8的基本原理2. 数据集准备与训练3. 训练结果评估4. 检测结果识别 【获取方式】结束语 点击跳转至文末《完整相关文件及源码》获取 前言
PCB板缺陷检测在电子制造行业中具有重要的意义。随着电子产品的普及和需求的不断增长对PCB板的质量和可靠性要求也越来越高。PCB板作为电子产品的核心组件其质量直接影响到整个产品的性能和稳定性。因此对PCB板进行缺陷检测是确保产品质量的关键步骤。 PCB板缺陷检测的应用场景非常广泛主要包括以下几个方面 工业生产在PCB板的生产过程中通过实时检测和识别各种缺陷类型可以有效地提高生产效率和产品质量。同时通过对缺陷数据的统计和分析可以为生产过程提供优化建议降低生产成本。 维修与维护在电子产品的使用过程中可能会出现PCB板损坏的情况。通过对损坏的PCB板进行缺陷检测可以快速定位问题所在为维修人员提供有效的参考信息缩短维修周期。 质量控制在PCB板的出厂检验环节通过对PCB板进行缺陷检测可以确保产品符合质量标准提高客户满意度。此外通过对历史缺陷数据的分析可以发现潜在的质量问题为企业的质量改进提供依据。 研发与设计在PCB板的设计阶段通过对设计方案进行缺陷预测和评估可以在设计初期发现并解决潜在问题提高产品的可靠性和性能。同时通过对不同设计方案的缺陷比较可以为设计师提供优化建议提高设计水平。 博主通过搜集PCB板缺陷的相关数据图片根据YOLOv8的目标检测技术基于python与Pyqt5开发了一款界面简洁的PCB板缺陷检测系统可以检测常见的6种PCB板缺陷。可支持图片、视频以及摄像头跌倒检测同时可以将图片或者视频检测结果进行保存。
软件基本界面如下图所示 觉得不错的小伙伴感谢点赞、关注加收藏如果大家有任何建议或意见欢迎在评论区留言交流 一、软件核心功能介绍及效果演示
软件主要功能
1. 可用于检查常见的6种PCB板缺陷缺陷分别为【缺失孔、老鼠咬痕、开路、短路、毛刺、铜渣】; 2.支持图片、视频及摄像头进行PCB板缺陷检测同时支持图片的批量检测 2. 界面可实时显示目标位置、目标总数、置信度、用时等信息; 3. 支持图片或者视频的检测结果保存
1图片检测演示
点击图片图标选择需要检测的图片或者点击文件夹图标选择需要批量检测图片所在的文件夹操作演示如下 点击目标下拉框后可以选定指定目标的结果信息进行显示。 点击保存按钮会对视频检测结果进行保存存储路径为save_data目录下。 注1.右侧目标位置默认显示置信度最大一个目标位置。所有检测结果均在左下方表格中显示。 单个图片检测操作如下
批量图片检测操作如下
2视频检测演示
点击视频图标打开选择需要检测的视频就会自动显示检测结果。点击保存按钮会对视频检测结果进行保存存储路径为save_data目录下。
3摄像头检测演示
点击摄像头图标可以打开摄像头可以实时进行检测再次点击摄像头图标可关闭摄像头。
4保存图片与视频检测结果
点击保存按钮后会将当前选择的图片【含批量图片】或者视频的检测结果进行保存。检测的图片与视频结果会存储在save_data目录下。
二、模型的训练、评估与推理
1.YOLOv8的基本原理
YOLOv8是一种前沿的目标检测技术它基于先前YOLO版本在目标检测任务上的成功进一步提升了性能和灵活性。主要的创新点包括一个新的骨干网络、一个新的 Ancher-Free 检测头和一个新的损失函数可以在从 CPU 到 GPU 的各种硬件平台上运行。 其主要网络结构如下
2. 数据集准备与训练
通过网络上搜集关于PCB缺陷的各类图片并使用LabelMe标注工具对每张图片中的PCB缺陷目标边框Bounding Box与类型进行标注。一共包含683张图片其中训练集包含544张图片验证集包含139张图片部分图像及标注如下图所示。
图片数据的存放格式如下在项目目录中新建datasets目录同时将跌倒检测的图片分为训练集与验证集放入PCB_DATASET目录下。 同时我们需要新建一个data.yaml文件用于存储训练数据的路径及模型需要进行检测的类别。YOLOv8在进行模型训练时会读取该文件的信息用于进行模型的训练与验证。data.yaml的具体内容如下
train: E:\MyCVProgram\PCBDetection\datasets\PCB_DATASET\train # train images (relative to path) 128 images
val: E:\MyCVProgram\PCBDetection\datasets\PCB_DATASET\val # val images (relative to path) 128 images
test: # val images (optional)# number of classes
nc: 6# Classes
names: [missing_hole, mouse_bite, open_circuit, short, spur, spurious_copper]注train与val后面表示需要训练图片的路径建议直接写自己文件的绝对路径。 数据准备完成后通过调用train.py文件进行模型训练epochs参数用于调整训练的轮数batch参数用于调整训练的批次大小【根据内存大小调整最小为1】代码如下
# 加载模型
model YOLO(yolov8n.pt) # 加载预训练模型
# Use the model
if __name__ __main__:# Use the modelresults model.train(datadatasets/PCB_DATASET/data.yaml, epochs250, batch4) # 训练模型# 将模型转为onnx格式# success model.export(formatonnx)3. 训练结果评估
在深度学习中我们通常用损失函数下降的曲线来观察模型训练的情况。YOLOv8在训练时主要包含三个方面的损失定位损失(box_loss)、分类损失(cls_loss)和动态特征损失dfl_loss在训练结束后可以在runs/目录下找到训练过程及结果文件如下所示
各损失函数作用说明 定位损失box_loss预测框与标定框之间的误差GIoU越小定位得越准 分类损失cls_loss计算锚框与对应的标定分类是否正确越小分类得越准 动态特征损失dfl_lossDFLLoss是一种用于回归预测框与目标框之间距离的损失函数。在计算损失时目标框需要缩放到特征图尺度即除以相应的stride并与预测的边界框计算Ciou Loss同时与预测的anchors中心点到各边的距离计算回归DFLLoss。这个过程是YOLOv8训练流程中的一部分通过计算DFLLoss可以更准确地调整预测框的位置提高目标检测的准确性。 本文训练结果如下
我们通常用PR曲线来体现精确率和召回率的关系本文训练结果的PR曲线如下。mAP表示Precision和Recall作为两轴作图后围成的面积m表示平均后面的数表示判定iou为正负样本的阈值。mAP.5表示阈值大于0.5的平均mAP可以看到本文模型各类缺陷检测的mAP0.5都达到了0.86以上平均为0.92结果还是很不错的。
4. 检测结果识别
模型训练完成后我们可以得到一个最佳的训练结果模型best.pt文件在runs/trian/weights目录下。我们可以使用该文件进行后续的推理检测。 图片检测代码如下
# 所需加载的模型目录
path models/best.pt
# 需要检测的图片地址
img_path TestFiles/01_missing_hole_09.jpg# 加载预训练模型
# conf 0.25 object confidence threshold for detection
# iou 0.7 intersection over union (IoU) threshold for NMS
model YOLO(path, taskdetect)
# model YOLO(path, taskdetect,conf0.5)# 检测图片
results model(img_path)
res results[0].plot()
res cv2.resize(res,dsizeNone,fx0.5,fy0.5,interpolationcv2.INTER_LINEAR)
cv2.imshow(YOLOv8 Detection, res)
cv2.waitKey(0)执行上述代码后会将执行的结果直接标注在图片上结果如下
以上便是关于此款PCB板缺陷检测系统的原理与代码介绍。基于此模型博主用python与Pyqt5开发了一个带界面的软件系统即文中第二部分的演示内容能够很好的支持图片、视频及摄像头进行检测同时支持检测结果的保存。
关于该系统涉及到的完整源码、UI界面代码、数据集、训练代码、测试图片视频等相关文件均已打包上传感兴趣的小伙伴可以通过下载链接自行获取。 【获取方式】 关注下方名片G-Z-H【阿旭算法与机器学习】回复【软件】即可获取下载方式 本文涉及到的完整全部程序文件包括python源码、数据集、训练代码、UI文件、测试图片视频等见下图获取方式见文末 注意该代码基于Python3.9开发运行界面的主程序为MainProgram.py其他测试脚本说明见上图。为确保程序顺利运行请按照程序运行说明文档txt配置软件运行所需环境。 关注下方名片GZH:【阿旭算法与机器学习】回复【软件】即可获取下载方式 结束语
以上便是博主开发的基于YOLOv8深度学习的PCB缺陷检测系统的全部内容由于博主能力有限难免有疏漏之处希望小伙伴能批评指正 关于本篇文章大家有任何建议或意见欢迎在评论区留言交流 觉得不错的小伙伴感谢点赞、关注加收藏哦
