Maskininlärningsmetoder för bildklassificering av elektroniska komponenter
Machine learning based image classification of electronic componentsMaskininlärningsmetoder för bildklassificering av elektroniska komponenter
Micronic Mydata AB utvecklar och tillverkar maskiner för att automatisk montera elektroniska komponenter på kretskort, s.k. ?Pick and place? (PnP) maskiner. Komponenterna blir lokaliserade och inspekterade optiskt innan de monteras på kretskorten, för att säkerhetsställa att de monteras korrekt och inte är skadade. En komponent kan t.ex. plockas på sidan, vertikalt eller missas helt. Det nuvarande systemet räknar ut uppmätta parametrar så som: längd, bredd och kontrast.Projektet syftar till att undersöka olika maskininlärningsmetoder för att klassificera felaktiga plock som kan uppstå i maskinen. Vidare skall metoderna minska antalet defekta komponenter som monteras samt minska antalet komponenter som felaktigt avvisas. Till förfogande finns en databas innehållande manuellt klassificerade komponenter och tillhörande uppmätta parametrar och bilder. Detta kan användas som träningsdata för de maskininlärningsmetoder som undersöks och testas. Projektet skall även undersöka hur dessa maskininlärningsmetoder lämpar sig allmänt i mekatroniska produkter, med hänsyn till problem så som realtidsbegräsningar.Fyra olika maskininlärningsmetoder har blivit utvärderade och testade. Metoderna har blivit utvärderade för ett test set där den nuvarande metoden presterar mycket bra. Dels har de nuvarande parametrarna använts, samt en alternativ metod som extraherar parametrar (s.k. SIFT descriptor) från bilderna. De nuvarande parametrarna kan användas tillsammans med en SVM eller ett ANN och uppnå resultat som reducerar defekta och monterade komponenter med upp till 64 %. Detta innebär att dessa fel kan reduceras utan att uppgradera de nuvarande bildbehandlingsalgoritmerna. Genom att använda SIFT descriptor tillsammans med ett ANN eller en SVM kan de vanligare felen som uppstår klassificeras med en noggrannhet upp till ca 97 %. Detta överstiger kraftigt de resultat som uppnåtts när de nuvarande parametrarna har använts.