尚恒 李娜
【關(guān)鍵詞】電子元器件;檢測;誤差分析
軍用電子元器件作為電子裝備的基礎(chǔ)組成單元,內(nèi)部組成復(fù)雜,精密度高,在電子裝備的功能實(shí)現(xiàn)、性能指標(biāo)提升、裝備可靠性等方面扮演著不可或缺的角色。如此微小的體積,內(nèi)部卻包含著復(fù)雜的P-N節(jié)和連接線,稍有不慎就會造成元器件故障,進(jìn)而影響裝備的可靠性,甚至?xí)l(fā)備戰(zhàn)、作戰(zhàn)事故,不可輕視。本文提出新的電子元器件的檢測研究,為進(jìn)一步提高電子元器件檢測精度,采用誤差分析的方式,分析電子元器件檢測誤差,致力于將電子元器件檢測誤差降至更低水平。
(一)電子元器件檢測圖像預(yù)處理
在檢測電子元器件時,需要執(zhí)行電子元器件檢測圖像預(yù)處理,本文采用可見光相機(jī)方式采集電子元器件表面圖像。針對圖像中突變的灰度值采用波峰表示,設(shè)電子元器件檢測圖像中像素的灰度值矩陣為P,基于小波變換正弦交換P,得出正弦交換后的像素的灰度值矩陣C,正弦交換過程,通過方程式表示,如公式(1)所示。
式(1)中,Q為原始電子元器件檢測圖像。通過公式(1)正弦交換得到電子元器件檢測圖像像素的灰度值矩陣,將得到的像素灰度值看作為待編碼數(shù)據(jù)。設(shè)讀取字符流中下一個字符為w,更新后綴為S,則電子元器件檢測圖像預(yù)處理的具體流程,如圖1所示。
電子元器件檢測圖像預(yù)處理編碼總是向著增大的方向進(jìn)行,注意電子元器件檢測圖像標(biāo)準(zhǔn)取值范圍,剔除超出或低于范圍內(nèi)的無效數(shù)據(jù)。
(二)電子元器件檢測圖像平滑去噪、增強(qiáng)
電子元器件檢測圖像預(yù)處理后,需要對電子元器件檢測圖像進(jìn)行平滑去噪,進(jìn)而去除圖像中噪聲與背景的干擾,保證電子元器件檢測圖像精度。設(shè)去除圖像中噪聲與背景的表達(dá)式為c,則其公式如下公式(2)所示。
在電子元器件檢測圖像平滑去噪的基礎(chǔ)上,本文采用圖像增強(qiáng)的方式,提高電子元器件檢測視覺效果。設(shè)g(x,y)為經(jīng)過二值化處理后的輸出圖像,f(x,y)為采集到的原始圖像,T為灰度值(取值范圍0-255)。二值化處理的箅法設(shè)定為:
如式(3)所示,考慮到光照不均的情況,本文采用自適應(yīng)閥值的算法增強(qiáng)電子元器件檢測圖像,進(jìn)而滿足電子元器件檢測對于圖像清晰度的要求。
(三)實(shí)現(xiàn)電子元器件的檢測
電子元器件檢測圖像平滑去噪、增強(qiáng)后,通過分析圖像形態(tài)學(xué),實(shí)現(xiàn)電子元器件檢測。用深度學(xué)習(xí)分類器判斷電子元器件損傷目標(biāo)的屬性,通過深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)能力及表達(dá)能力,在眾多檢測數(shù)據(jù)中有效提取出損傷目標(biāo)的特征,以此達(dá)到電子元器件檢測的目的。
(一)確定電子元器件檢測誤差邊緣像素點(diǎn)
在電子元器件的檢測誤差分析過程中,必須預(yù)先確定誤差邊緣像素點(diǎn),展開誤差分析?;谶吘壪袼攸c(diǎn)的離散性特點(diǎn),相關(guān)系數(shù)閾值法是一種切實(shí)可行的處理算法。首先,提取邊緣像素點(diǎn),其次擬合邊緣像素點(diǎn),連接成線,通過擬合誤差邊緣像素點(diǎn)在直線中的位置,考慮到誤差邊緣像素點(diǎn)并不是統(tǒng)一在一條直線中,因此,采用最小二乘法,將偏離點(diǎn)擬合到直線附近。
(二)提取離散型電子元器件檢測誤差信號
確定誤差邊緣像素點(diǎn)的基礎(chǔ)上,基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)離散化表達(dá)誤差分析信號,為提取離散型誤差分析信號奠定基礎(chǔ)??衫媚:窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)單獨(dú)選用中間層的傳遞函數(shù)和模糊神經(jīng)元數(shù)目作為模糊神經(jīng)元的控制核心,進(jìn)而提取離散型誤差信號。通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的傳遞函數(shù)訓(xùn)練采集到的誤差信息,提取離散型誤差診斷信號的有效值,進(jìn)而獲得其映射關(guān)系。設(shè)運(yùn)用傳遞函數(shù)提取離散型誤差信號的表達(dá)式為k,則有公式(4)。
式(4)中,x為當(dāng)前取值范圍下誤差信號線路的流經(jīng)狀態(tài);N為電子元器件檢測最大允許誤差。利用上式,獲得其映射關(guān)系,從而提取離散型誤差信號。
(三)分析電子元器件的檢測誤差
針對上述提取的離散型誤差信號,分析處理誤差信息。通過C語言編碼中的deviceld指令減少誤差分析中的冗余值,傳輸實(shí)時動態(tài)誤差數(shù)據(jù)。利用NB-IOT技術(shù)將誤差分析功能連接后臺,顯示誤差信息。通過計算每個數(shù)據(jù)的映射值,以此獲得誤差分析結(jié)果。設(shè)誤差分析結(jié)果的表達(dá)式為Q,則有公式(5)。
式(5)中:E為誤差分析時線路的電流極值;為誤差分析影響因素個數(shù);K為離散型誤差信號的有效值;B為誤差分析時電流的流經(jīng)強(qiáng)度。計算得出的映射值作為誤差分析的關(guān)鍵依據(jù),結(jié)合誤差分析數(shù)據(jù)的實(shí)時傳遞情況,傳輸終端數(shù)據(jù),并顯示數(shù)據(jù)信息,完成電子元器件的檢測誤差分析。
電子元器件檢測具有一定的難度,利用檢測方式盡管能夠提高檢測精度,但仍在會存在檢測誤差。在分析檢測誤差過程中,明確電子元器件檢測誤差產(chǎn)生的相關(guān)影響因素。但本文研究仍在存在不足之處,主要表現(xiàn)為對電子元器件檢測誤差分析方式較為單一,未在其中引入平均誤差,并且未充分考慮到電子元器件生產(chǎn)系統(tǒng)的誤差因素,上述內(nèi)容在未來針對此方面的研究中可以作為補(bǔ)充內(nèi)容加以說明。