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半导体技术2025年第02期:改进YOLOv8n的MEMS缺陷检测方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:代培康;李翰山;

单位:西安工业大学电子信息工程学院;

摘要:微电子机械系统(MEMS)器件在高温、强振动以及高过载下易出现引线断开、管腔杂质等缺陷,造成搭载MEMS器件的设备发生故障,对MEMS器件中的这些缺陷进行快速、精准的检测成为亟待解决的难题。基于MEMS金相图像,提出了一种改进YOLOv8n的MEMS缺陷检测方法。在Backbone层构建全新的C2f_Faster-EMA模块,使网络能够更高效地处理缺陷的多尺度信息,突出小目标缺陷特征;在Neck层的C2f后嵌入三分支注意力机制,加强缺陷权重的同时抑制背景干扰;调整网络检测头,以提高小目标缺陷检测能力;采用WIoU作为改进网络的损失函数,可平衡检测锚框的惩戒力度。实验结果表明:提出的算法可对MEMS两类缺陷进行快速精准的检测,检测准确率达到94.8%。相较于基线模型,模型的参数量减少了近44.9%,且每秒检测帧数达到了118,满足实时检测需求。

关键词:YOLOv8n;;缺陷检测;;轻量级网络;;三分支注意力机制;;WIoU

基金资助:国家自然科学基金(62073256)