湖南师范大学李幸原获国家专利权
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龙图腾网获悉湖南师范大学申请的专利一种基于YOLOv11m应用于边缘设备的芯片封装缺陷检测方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120219388B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510694812.9,技术领域涉及:G06T7/00;该发明授权一种基于YOLOv11m应用于边缘设备的芯片封装缺陷检测方法是由李幸原;邓月明;周子愿设计研发完成,并于2025-05-28向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于YOLOv11m应用于边缘设备的芯片封装缺陷检测方法在说明书摘要公布了:本发明涉及计算机视觉目标检测领域,提出一种基于YOLOv11m应用于边缘设备的芯片封装缺陷检测方法,其方法包括:获取芯片封装缺陷数据集,对其进行数据增强并划分为训练集、测试集和验证集;对该模型网络结构进行创新,骨干网络采用Starnet网络并结合C2CGA和SimAM等模块,强化特征提取与关键特征捕捉,颈部网络引入GSConv技术和以其为基础的改进模块,优化特征金字塔结构,检测头借助创新的LWNBDet检测头融合多尺度特征,实现高效目标预测;将数据集导入检测模型训练,得到改进后的模型;改进后的模型在保持检测精度的同时,显著提高检测速度,减小模型大小与计算量,提升了在边缘设备部署的可行性。
本发明授权一种基于YOLOv11m应用于边缘设备的芯片封装缺陷检测方法在权利要求书中公布了:1.一种基于YOLOv11m应用于边缘设备的芯片封装缺陷检测方法,其特征在于, 包括如下步骤: 步骤1,拍摄封装芯片的图像,对图像中的缺陷位置进行坐标标记,导出坐标文件与图像组成数据集; 步骤2,对数据集的数据增强,包括对图像进行裁剪和拼接,对图像进行翻转,调整图像的亮度、对比度和饱和度; 步骤3,将数据集按照8:1:1的比例划分为训练集、测试集和验证集; 步骤4,搭建YOLOv11-ALE目标检测模型,其网络结构包括Backbone模块、Neck模块和Head模块,分别负责特征提取、特征融合以及目标预测; 所述Backbone模块采用Starnet网络结构,然后将原有的C2PSA模块替换为C2CGA模块,用于调整通道间特征关联,再增加SimAM注意力模块强化关键特征输出; 所述Neck模块,引入轻量级卷积技术GSConv,替换原有的Conv模块,将标准卷积与深度卷积结合,通过1×1卷积混合通道输出,然后将原有的C3k2模块替换为以GSConv为基础的MSR-VoVGSCSP模块,经跨级连接与融合策略,完成特征处理与结构优化; 所述Head模块采用LWNBDet检测头,借助双向特征传播架构,跨尺度连接融合多尺度特征,以加权方式确定特征重要性; 步骤5,将数据集导入网络进行训练,得到改进后的目标检测模型; 步骤6,将得到的模型的格式转换为边缘设备兼容格式,移植到边缘设备,对芯片封装缺陷进行检测; 所述Starnet网络结构采用四阶段分层架构,首先,输入图像先经卷积层、批量归一化和ReLU6激活函数处理,初步提取特征,随后进入StarBlocks进一步提取特征;其次,再次通过卷积层下采样,特征图尺寸进一步减小、通道数增多,接着由StarBlocks提取更抽象特征;然后,重复卷积下采样过程,特征图分辨率持续降低、通道数继续翻倍,经StarBlocks让特征表达更丰富;最后,又一次卷积下采样,之后经StarBlocks提取特征,通过全局平均池化和全连接层输出结果; 将所述Backbone模块的基准模型网络结构中C2PSA模块替换为C2CGA模块,C2CGA嵌入基准模型后,输入特征图按通道切分多组,输入通道数为1024,分成16组,每组通道数为64,各特征组独立计算注意力;级联融合时,前序输出与当前组拼接处理,增强跨尺度交互,优化网络结构; 在所述Backbone模块引入SimAM注意力机制,首先接收上一层输出的特征图;接着,基于神经科学的“空间抑制”理论构建能量函数,求解得到各神经元重要性数值,生成涵盖通道与空间维度的3D注意力权重; 随后,经sigmoid函数处理这些权重后,与原特征图逐元素相乘;最终,输出处理后的特征图; 所述轻量级卷积技术GSConv将输入特征图分为两组,一组经标准卷积,另一组经深度可分离卷积,后通过通道重排融合特征; 所述MSR-VoVGSCSP模块,是以GSConv为基础构建,将输入特征图经跨级连接分为两个分支,在每个分支进行GSConv操作,并引入多尺度的3×3与5×5卷积核并行,处理分支特征,捕捉不同尺度信息,各分支输出残差连接传递的浅层特征进行逐元素相加融合,再通过拼接融合分支特征; 所述LWNBDet检测头以双向特征传播架构为基础,从骨干网络分层获取差异化尺度特征集;通过构建交叉层级特征流通路径,消除冗余单向连接节点,增设同级特征直连通道,并采用自适应权重分配机制对各输入特征进行参数化处理,经归一化融合策略优化后,将整合特征输出至目标定位与分类预测模块。
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