湖南師范大學李幸原獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉湖南師范大學申請的專利一種基于YOLOv11m應用于邊緣設備的芯片封裝缺陷檢測方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120219388B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-15發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510694812.9,技術領域涉及:G06T7/00;該發明授權一種基于YOLOv11m應用于邊緣設備的芯片封裝缺陷檢測方法是由李幸原;鄧月明;周子愿設計研發完成,并于2025-05-28向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于YOLOv11m應用于邊緣設備的芯片封裝缺陷檢測方法在說明書摘要公布了:本發明涉及計算機視覺目標檢測領域,提出一種基于YOLOv11m應用于邊緣設備的芯片封裝缺陷檢測方法,其方法包括:獲取芯片封裝缺陷數據集,對其進行數據增強并劃分為訓練集、測試集和驗證集;對該模型網絡結構進行創新,骨干網絡采用Starnet網絡并結合C2CGA和SimAM等模塊,強化特征提取與關鍵特征捕捉,頸部網絡引入GSConv技術和以其為基礎的改進模塊,優化特征金字塔結構,檢測頭借助創新的LWNBDet檢測頭融合多尺度特征,實現高效目標預測;將數據集導入檢測模型訓練,得到改進后的模型;改進后的模型在保持檢測精度的同時,顯著提高檢測速度,減小模型大小與計算量,提升了在邊緣設備部署的可行性。
本發明授權一種基于YOLOv11m應用于邊緣設備的芯片封裝缺陷檢測方法在權利要求書中公布了:1.一種基于YOLOv11m應用于邊緣設備的芯片封裝缺陷檢測方法,其特征在于, 包括如下步驟: 步驟1,拍攝封裝芯片的圖像,對圖像中的缺陷位置進行坐標標記,導出坐標文件與圖像組成數據集; 步驟2,對數據集的數據增強,包括對圖像進行裁剪和拼接,對圖像進行翻轉,調整圖像的亮度、對比度和飽和度; 步驟3,將數據集按照8:1:1的比例劃分為訓練集、測試集和驗證集; 步驟4,搭建YOLOv11-ALE目標檢測模型,其網絡結構包括Backbone模塊、Neck模塊和Head模塊,分別負責特征提取、特征融合以及目標預測; 所述Backbone模塊采用Starnet網絡結構,然后將原有的C2PSA模塊替換為C2CGA模塊,用于調整通道間特征關聯,再增加SimAM注意力模塊強化關鍵特征輸出; 所述Neck模塊,引入輕量級卷積技術GSConv,替換原有的Conv模塊,將標準卷積與深度卷積結合,通過1×1卷積混合通道輸出,然后將原有的C3k2模塊替換為以GSConv為基礎的MSR-VoVGSCSP模塊,經跨級連接與融合策略,完成特征處理與結構優化; 所述Head模塊采用LWNBDet檢測頭,借助雙向特征傳播架構,跨尺度連接融合多尺度特征,以加權方式確定特征重要性; 步驟5,將數據集導入網絡進行訓練,得到改進后的目標檢測模型; 步驟6,將得到的模型的格式轉換為邊緣設備兼容格式,移植到邊緣設備,對芯片封裝缺陷進行檢測; 所述Starnet網絡結構采用四階段分層架構,首先,輸入圖像先經卷積層、批量歸一化和ReLU6激活函數處理,初步提取特征,隨后進入StarBlocks進一步提取特征;其次,再次通過卷積層下采樣,特征圖尺寸進一步減小、通道數增多,接著由StarBlocks提取更抽象特征;然后,重復卷積下采樣過程,特征圖分辨率持續降低、通道數繼續翻倍,經StarBlocks讓特征表達更豐富;最后,又一次卷積下采樣,之后經StarBlocks提取特征,通過全局平均池化和全連接層輸出結果; 將所述Backbone模塊的基準模型網絡結構中C2PSA模塊替換為C2CGA模塊,C2CGA嵌入基準模型后,輸入特征圖按通道切分多組,輸入通道數為1024,分成16組,每組通道數為64,各特征組獨立計算注意力;級聯融合時,前序輸出與當前組拼接處理,增強跨尺度交互,優化網絡結構; 在所述Backbone模塊引入SimAM注意力機制,首先接收上一層輸出的特征圖;接著,基于神經科學的“空間抑制”理論構建能量函數,求解得到各神經元重要性數值,生成涵蓋通道與空間維度的3D注意力權重; 隨后,經sigmoid函數處理這些權重后,與原特征圖逐元素相乘;最終,輸出處理后的特征圖; 所述輕量級卷積技術GSConv將輸入特征圖分為兩組,一組經標準卷積,另一組經深度可分離卷積,后通過通道重排融合特征; 所述MSR-VoVGSCSP模塊,是以GSConv為基礎構建,將輸入特征圖經跨級連接分為兩個分支,在每個分支進行GSConv操作,并引入多尺度的3×3與5×5卷積核并行,處理分支特征,捕捉不同尺度信息,各分支輸出殘差連接傳遞的淺層特征進行逐元素相加融合,再通過拼接融合分支特征; 所述LWNBDet檢測頭以雙向特征傳播架構為基礎,從骨干網絡分層獲取差異化尺度特征集;通過構建交叉層級特征流通路徑,消除冗余單向連接節點,增設同級特征直連通道,并采用自適應權重分配機制對各輸入特征進行參數化處理,經歸一化融合策略優化后,將整合特征輸出至目標定位與分類預測模塊。
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