1.一种基于深度学习的PCB板Mark点精确定位方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:S1、用摄像设备获得含有Mark点的PCB灰度图,再用标记工具在另一个PCB灰度图的相同坐标处标出Mark点的位置,并将标注的全部Mark点连接成一个闭合的圆形区域,获得PCB板图片;
S2、设计神经网络模型;
S3、用所述PCB板图片、标注图片训练所述神经网络模型,将所述PCB板图片输入至训练好的神经网络模型中经过计算,获得含有第一曲线C1的预测图;
S4、将所述预测图中的第一曲线C1上每处的半径增加μ%,得到第二曲线C2,利用白光干涉位移传感器检测所述预测图中的第一曲线C1与第二曲线C2之间相同位置区域Area,获得区域高度分布图;
S5、利用第一曲线C1和区域高度分布图精准定位Mark点的形状;
所述S5的具体方法为:
S5.1、区域高度差计算:将所述第一曲线C1按角度分成n个区域,n≥1,每个区域的角度都为360/n度,在每个区域根据高度分布图计算出每个区域的最高点高度hmax和最低点高度hmin,再计算高度差;
S5.2、区域分块:再对于每个区域按角度平均分为m块,分块数m取决于该区域内的高度差,高度差越大分块数m就越大;
S5.3、偏移第一曲线C1:取每块的中间像素a作为该块的代表,由圆心向a作射线,计算射线经过的第一曲线C1和第二曲线C2之间的最大高度差dl,由dl计算出偏移量E;
S5.4、同一块内的所有像素都向外偏移,偏移量为E,偏移方向为:圆心为端点,指向块内像素的射线的方向;偏移之后将所有像素连接,形成封闭第三曲线C3;重复该步骤若干次,第三曲线C3即为精确定位后的PCB板Mark点位置和形状。
2.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的PCB板Mark点精确定位方法,其特征在于,所述S2中,所述神经网络包括特征提取模块、注意力模块、尺寸恢复模块、特征融合模块;其中,所述特征提取模块,用于提取特征信息;
所述注意力模块,与所述特征提取模块连接,用于选择处理对象的重要信息;
所述尺寸恢复模块,与所述注意力模块连接,用于恢复特征图的尺寸;
所述特征融合模块,与所述尺寸恢复模块连接,用于融合不同尺寸的特征信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于深度学习的PCB板Mark点精确定位方法,其特征在于,所述特征融合模块包括卷积单元、上采样单元、拼接操作单元;所述注意力模块包括卷积单元、逐元素相加单元、全局平均池化单元;所述特征提取模块包括多个特征提取单元;
所述尺寸恢复模块包括多个尺寸恢复单元;所述特征提取单元包括两个卷积层和一个最大池化层;所述尺寸恢复单元包括上采样层和卷积层。
4.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的PCB板Mark点精确定位方法,其特征在于,所述S3中,所述训练好的神经网络模型是通过以下方法获得:在训练的过程中,对训练获得的每一个预测图分别与标注图片进行对比,当预测图和标注图片相同位置的灰度值不同时,代表所述预测图产生损失,并利用融合损失函数和反向传播来更新神经网络的参数值,获得训练好的神经网络模型。
5.根据权利要求4所述的一种基于深度学习的PCB板Mark点精确定位方法,其特征在于,所述融合损失函数具体为:L=α·L1+(1‑α)·L2(0<α<1)
其中L为新的融合损失函数,L1为交叉熵损失函数,L2为指数损失函数,α为权重值;
所述交叉熵损失函数具体为:
L1=‑[ylogypre+(1‑y)log(1‑ypre)]其中,y是像素真实灰度值,ypre是像素预测灰度值;
所述指数损失函数具体如下:
L2=(1‑y·ypre)exp(‑y·ypre)。
6.根据权利要求5所述的一种基于深度学习的PCB板Mark点精确定位方法,其特征在于,所述S5.1中,根据高度分布图计算出每个区域的最高点高度hmax和最低点高度hmin的具体方法为:获得高度分布图后,在每个区域中每隔一定角度提取一次线粗糙度,记录所述线中所有点的高度值制成高度分布曲线,再用数据分析工具将高度分布曲线转换成服从正态分布的曲线,所述曲线的数学期望值为μ,且曲线上0至μ‑1之间的最大值和最小值,即为hmax和hmin;其中,所述粗糙度为360/(n*k),其中,k为每个区域获取粗糙度次数。
7.根据权利要求6所述的一种基于深度学习的PCB板Mark点精确定位方法,其特征在于,所述S5.1中,所述高度差的具体计算公式为:d=hmax‑hmin。
8.根据权利要求7所述的一种基于深度学习的PCB板Mark点精确定位方法,其特征在于,所述S5.2中,所述m的数值由如下公式计算得到:其中,α1为系数,且0<α1<1。
9.根据权利要求5‑8任意一项所述的一种基于深度学习的PCB板Mark点精确定位方法,其特征在于,所述S5.3中,所述偏移量E是由如下公式计算得到:2
E=α2·d1+β2
其中,α2为系数,且0<α2<1;β2为偏移量,且β2为整数。