面向废弃线路板拆解的高值电子元器件识别与定位方法研究

来源 :三峡大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lsui321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国电子产品年报废量急速增长,导致大量环境污染和资源浪费,迫切需要开发高效的处置利用技术与方法,以便对线路板金属材料进行回收利用,特别是那些富含金、银等稀贵金属的电子元器件,若能对其进行单独拆解,集中提纯处理,将有效的提高处置效率,同时也会减少后期提纯中化学试剂的用量而降低环境污染。但由于线路板电子元器件种类多、目标尺度范围大、背景复杂等特点让传统的识别与定位算法在电子元器件自动识别与定位过程中出现计算量大、准确率低、算法可移植性差等问题。针对这一问题,本文提出了一种基于深度学习的废弃线路板电子元器件自动识别与定位的方法。通过搭建深度学习网络,构造电子元器件检测识别模型,结合相机标定方法实现了对废弃线路板电子元器件的自动识别与定位,让识别与定位效果得到了显著的改善。本文主要进行了以下几项工作并取得成果如下:1)网络建模与试验分析。在Ubuntu系统下利用Python编程语言及Tensorflow深度学习框架搭建网络(SSD、Faster RCNN、YOLOv3),分别利用自制的电子元器件数据集和部分KITTI数据集构造相应的检测识别模型,并做了试验分析,结果表明SSD网络模型检测速度最快,但对于小目标检测明显不足;Faster-RCNN检测准确率虽然高,但检测速度较慢;YOLOv3网络模型拥有最好的综合检测性能,其检测准确率达到了77.32%,但在检测尺度较大的插槽时仍会产生拟合度不高和重检,在检测偏小的IC芯片及晶振时会产生漏检和得分偏低等问题。2)网络优化与试验分析。针对YOLOv3网络模型算法在检测废弃线路板电子元器件中存在的问题,采用两种不同的思想对YOLOv3网络进行结构、参数和训练优化。首先分别搭建了4尺度检测结合Res-Net型连接结构的YOLOv3-Darknet61和4尺度检测结合Dense-Net型连接结构的YOLOv3-Darknet50电子元器件检测识别网络,然后利用自制的线路板电子元器件数据集和部分KITTI数据集结合一系列的优化训练方法构造相应目标检测识别模型,通过大量的试验证明,优化后的电子元器件目标检测模型性能均比YOLOv3原网络模型优越,其中YOLOv3-Darknet61检测准确率达到了81.01%,而YOLOv3-Darknet50不仅检测准确率达到79.7%,检测速度提升了0.09s,且在训练过程中模型参数资源占用量比YOLOv3减少了98.93MB。3)电子元器件定位及系统设计与开发。根据相机的成像原理,实现对相机标定并进行精度校核试验后,结合深度学习目标检测位置边框回归来获取目标在图像中的坐标参数,通过坐标变换获取目标实际空间位置坐标。最后对废弃线路板电子元器件拆解回收过程中的功能与性能需求进行分析,对电子元器件识别与定位系统进行设计,结合本文开发的电子元器件识别与定位算法开发了简易实用的软件系统。
其他文献
植质钵育秧盘是我校近年来研制的一种以稻草秸秆为原料配以固体胶粘剂及其它特殊物质的钵育秧盘。蒸汽烘干是一种新型的烘干技术,采用蒸汽烘干植质钵育秧盘,可显著提高植质钵
创伤性记忆是指那些由生活中较为严重的创伤性事件所引起的心理、情绪甚至生理的不正常状态的记忆,主要反映的是个体对创伤的认知和情绪的记忆,是一种特殊的情绪记忆。创伤性记忆不仅存在于创伤性事件的亲历者之间,对于事件同一时期的非亲历者,由于其突发性和巨大伤害性,也会形成不同程度的创伤性记忆。无论是对亲历者还是非亲历者而言,创伤性记忆都是人们迫切想要遗忘的记忆。但是由于其突发性和情绪性的增强效应,使得创伤性
RV(Rotate Vector)减速器是一种新型精密传动减速器,具有体积小、结构紧凑、传动比大、承载能力强、精度高等特点,广泛应用于工业机器人关节处。RV减速器的零件多,装配精度高,其回差通常要求在1′以内。但实际加工后的零件尺寸存在误差,装配后累积误差变大,导致国产的RV减速器装配成品率不高,无法实现批量生产。同时RV减速器还缺乏自主开发的设计软件,存在设计效率较低、开发周期较长的问题。因此,
1背景与目的目前糖尿病已然成为威胁公众健康的重大疾病之一,在中国,糖尿病(DM)的发病率呈逐年上升趋势,其中2型糖尿病(T2DM)患者约占中老年DM患者的90%,大量研究证明长期高
近年来,电力系统规模日益扩大,在各行各业发挥着越来越重要的作用,为社会经济带来显著效益。但是由于电力系统的复杂性以及发、送电服务建设的局限性使得电网维持电压稳定成为一种挑战。在世界各地发生的多起电压崩溃事故而造成巨大经济损失和社会影响,这已为人们敲响警钟,进一步研究电压稳定内在机理、获取有效的分析和监测工具来准确评估电压稳定条件以及确定负荷稳定裕度来预防电压失稳是如今当务之急。面对复杂的电网拓扑结
本文以新闻框架理论和城市传播理论为依据,以Lexis&Nexis数据库中《纽约时报》《金融时报》《澳大利亚人》《海峡时报》四家主流英语新闻媒体中的涉汉报道为研究对象,采用定量的内容分析和定性的话语分析相结合的研究方法,展开对武汉城市媒介形象的研究。第一轮取样搜集了 2000—2018年间四家报纸中所有涉汉报道,共计1315篇。在人工逐一筛选过程中发现,超过80%的样本都非有效样本。这些样本
甘肃北山地区是中亚造山带南缘的重要组成部分,是研究中亚造山带古生代构造演化和岩浆活动的关键地区。本文选择该区晚古生代基性岩墙群为研究对象,在野外地质调查的基础上,
三相接触线附近的薄液膜区的传热传质特性,涉及蒸发、沸腾等生活和工业生产中的许多常见现象,涵盖了微纳传热传质、流体力学等多学科领域的知识。目前对于固着液滴的三相接触线附近薄液膜形貌和流动特性的研究已经较为成熟,而对于液滴混合和反应时接触线附近薄液膜的研究仍不成熟,尚未全面揭示涉及多个液滴接触时接触线附近的传热传质机理。本文以全内反射荧光显微镜搭建了微流动实验观测平台,使用隐逝波作为照明光源,基于隐逝
科尔沁沙地作为我国典型的荒漠化地区,如何合理地研究其冻融期土壤水热盐运移规律,一直是亟待解决的问题。本文首先通过研究科尔沁沙地地下水浅埋区冻融期地下水位变化与气温
我国的水资源时空分配不均,为了缓解北方地区尤其是京津冀地区的水资源短缺,国家启动了南水北调中线工程。近年来,中线工程水源区丹江口水库的径流特征发生了显著变化,与中线工程规划时所采用的径流系列有明显的差异性,需要对丹江口水库的可调水量进行深入的研究;同时,随着中线工程干渠与沿线调蓄水库的连接工程陆续建成,研究中线工程沿线水库的调蓄能力,对于中线工程扩大其供水潜力具有重要的现实意义。但由于京津冀地区的