[发明专利]一种基于X射线投影的SMT物料盘电子元器件的计数方法

权利要求书

1.一种基于X射线投影的SMT物料盘电子元器件的计数方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：构建电子元器件分割模型；

S2：获取待计数的SMT电子元器件物料盘的X射线投影数据，将待计数的SMT电子元器件物料盘的X射线投影数据进行格式转换后调整尺寸，获得待计数的SMT电子元器件物料盘的X射线投影图像，然后将待计数的SMT电子元器件物料盘的X射线投影图像输入到电子元器件分割模型中，获得去除背景的分割二值图像；

S3：使用Matlab软件对去除背景的分割二值图像的像素区域进行统计，确定单个电子元器件的单位面积和粘连目标的面积，根据粘连目标的面积与单个电子元器件的单位面积的比值确定粘连区域与非粘连区域，并对粘连区域与非粘连区域分别进行初始个数统计和位置确定；

S4：利用形态学中的腐蚀操作处理去除背景的二值图像，获得腐蚀操作后的二值图像；

S5：对腐蚀操作后的二值图像进行区域划分，使用Matlab软件对腐蚀操作后的二值图像中的像素面积进行统计，确定腐蚀操作后的单个电子元器件的单位面积和粘连目标的面积，根据腐蚀操作后的粘连目标的面积与单个电子元器件的面积比值确定新的粘连区域，更新粘连区域和非粘连区域的个数；

S6：在新的粘连区域附近，根据区域相似性，寻找距离最近的n个单个电子元器件，n为自然数，计算n个单个电子元器件的平均面积作为新的单个电子元器件的单位面积，根据新的粘连区域面积和新的单个电子元器件的单位面积确定新的粘连区域的电子元器件个数；

S7：将所有新的粘连区域中电子元器件的个数与步骤S5中更新后的非粘连区域的个数相加，获得待计数的SMT电子元器件物料盘的电子元器件总数；

S8：对新的粘连区域进行凸多边形勾画，通过计算凸多边形的斜率确定新的粘连区域内粘连电子元器件所在直线，根据新的粘连区域的电子元器件个数均分并确定新的粘连区域内的单个电子元器件的位置，并以均分点作为单个电子元器件的中心点；

S9：在待计数的SMT电子元器件物料盘的X射线投影图像中标记出每个电子元器件的中心点并在待计数的SMT电子元器件物料盘的X射线投影图像上输出电子元器件总数。

2.根据权利要求1所述的基于X射线投影的SMT物料盘电子元器件的计数方法，其特征在于：步骤S1构建电子元器件分割模型具体包括以下步骤：

S11：构建训练数据集；

具体是，采集多个不同种类SMT物料盘的X射线投影数据，对每一个SMT物料盘的X射线投影数据进行格式转化获得多个SMT物料盘的X射线投影图像，对每一个SMT物料盘的X射线投影图像进行分割标定和图像分块，获得的分割标签和分块后的图像构成训练数据集；

S12：构建神经网络结构并设计训练参数；

S13：使用训练数据集对神经网络结构进行训练，将训练数据集中的所有分割标签和对应的分块后的图像均输入神经网络结构中对神经网络结构进行训练获得神经网络模型；

S14：在每次迭代过程中根据损失值使用Adam优化器对神经网络模型的参数进行更新；

S15：当损失值收敛，迭代结束，获得电子元器件分割模型。

3.根据权利要求2所述的基于X射线投影的SMT物料盘电子元器件的计数方法，其特征在于：所述神经网络结构包括用于提取特征的上采样部分和用于恢复目标细节及图像大小的下采样部分；

所述上采样部分设置有八个子编码层和七个池化层，任意相邻两个编码层之间连接有一个池化层；

所述下采样部分设置有八个子解码层和七个逆池化层，任意相邻两个解码层之间连接有一个逆池化层。

4.根据权利要求3所述的基于X射线投影的SMT物料盘电子元器件的计数方法，其特征在于：定义最靠近图像输入层的子编码层为第一子编码层，所述第一子编码层依次设置有一个卷积层，一个ReLU层，其余七个子编码层设有一个卷积层、一个子BN层和一个ReLU层；

所述卷积层的卷积核大小为3×3，运行的步长为2×2；

定义最靠近图像输出层的子解码层为第一子解码层，所述第一子解码层中设有一个逆卷积层，一个Sigmoid层，其余七个子解码层均设有一个逆卷积层，一个激活层，一个Dropout层与一个连接层；

所述逆卷积层的卷积核大小为3×3，每次逆卷积操作下，运行的步长为2×2。