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DBW-YOLO:改进YOLOv8n的PCB表面缺陷检测方法OA

DBW-YOLO:an improved YOLOv8n method for PCB surface defect detection

中文摘要英文摘要

缺陷检测是印刷电路板(printed circuit board,PCB)生产过程中质量控制的关键.为解决PCB表面缺陷检测难度大的问题,并实现可用于便携设备的需求,本文在 YOLOv8n 模型基础上提出 DBW-YOLO 模型.首先,在主干网络中引入可变形注意力机制,通过动态调整特征权重,提高网络对缺陷特征信息的关注度;其次,在颈部网络中引入改进的双向特征金字塔网络(MBiFPN),实现特征融合,平衡不同特征信息的权重,提升网络对小目标的检测能力;最后,采用WIoU 损失函数,通过动态分配梯度增益,进一步提高检测精度.实验结果表明,与 YOLOv8n 模型相比,DBW-YOLO 模型参数量降至 1.8×106,浮点运算量降至 7×109,分别降低了 40%和13.58%;平均精度提升了 2.59%,达到 95.2%;模型大小为 3.7 MB,为改进前的 61.67%.DBW-YOLO 模型在保持较高检测精度的同时具有较低的模型复杂度,满足PCB表面缺陷检测的实际需求,且更适合部署于边缘计算设备.

For quality control in the manufacturing process of printed circuit board(PCB),defect detection is a critical procedure.To address the challenge of detecting surface defects on PCB and meet the demand for deployment on portable devices,the DBW-YOLO model was proposed based on the YOLOv8n model.First,a deformable attention mechanism module was introduced into the backbone network to enhance the network's focus on defect feature information by dynamically adjusting the weights of feature information.Second,in order to reduce the impact of complex environmental information,an improved modified bi-directional feature pyramid network was added to the neck network for feature fusion,which balanced the weights of different feature information.Finally,by dynamically allocating gradient increments to improve detection accuracy,the WIoU loss function was employed.Experimental results demonstrate that,compared with the YOLOv8n model,the DBW-YOLO model reduces the number of parameters and the required floating-point operations,reaching 1.8×106 and 7×109,by 40%and 13.58%respectively.It also improves the mean average precision by 2.59%,achieving 95.2%mAP.Moreover,the size of the modified model is 3.7 MB,representing only 61.67%of the original model.These results indicate that DBW-YOLO achieves high detection accuracy with low computational complexity,satisfying the practical requirements of PCB surface defect detection and making it more suitable for deployment on edge computing devices.

唐鸿宇;卜登立;莫冠豪;陆攀琳;李振海;黄龙

广西科技大学 计算机科学与技术学院,广西 柳州 545006||广西高校智能计算与分布式信息处理重点实验室(广西科技大学),广西 柳州 545006广西科技大学 计算机科学与技术学院,广西 柳州 545006||广西高校智能计算与分布式信息处理重点实验室(广西科技大学),广西 柳州 545006广西科技大学 计算机科学与技术学院,广西 柳州 545006||广西高校智能计算与分布式信息处理重点实验室(广西科技大学),广西 柳州 545006广西科技大学 计算机科学与技术学院,广西 柳州 545006||广西高校智能计算与分布式信息处理重点实验室(广西科技大学),广西 柳州 545006广西科技大学 计算机科学与技术学院,广西 柳州 545006||广西高校智能计算与分布式信息处理重点实验室(广西科技大学),广西 柳州 545006广西科技大学 计算机科学与技术学院,广西 柳州 545006||广西高校智能计算与分布式信息处理重点实验室(广西科技大学),广西 柳州 545006

信息技术与安全科学

印刷电路板(PCB)表面缺陷YOLOv8n注意力机制双向特征金字塔网络(MBiFPN)损失函数

printed circuit board(PCB)surface defectsYOLOv8nattention mechanismMBiFPNloss function

《广西科技大学学报》 2026 (4)

41-49,57,10

广西自然科学基金项目(2021GXNSFAA220046)广西科技大学博士基金项目(21Z04)资助

10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2026.04.006

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