8 套工序方案 · 参数可直接对照现场

方案库:每一套都能摊开算

工业视觉最容易踩的坑是“说得很好,装上去不对”。所以这里每个方案都把三件事写清楚:什么算不良(判定标准)、用什么光学配置去拍(相机镜头光源视场精度)、装上去能达到什么(漏检率、过杀率、单件节拍)。您可以拿着这份参数直接和现场工况对照,看合不合用。

8工序级方案
47类可判定缺陷
3工位以内可完成
23-40工作日交付区间

8 套方案总表

每一套都是完整交付内容:光学设计、算法训练、边缘部署、现场调试、验收文档。节拍一栏为整件判定时间,含触发与 IO 输出,不含上下料动作。

编号工序方案适用行业节拍 / 速度交付周期
S01食品包装喷码与标签检测食品与医药包装线≤ 400 ms23 工作日
S02医用塑料瓶外观全检药包材与塑料制品≤ 450 ms29 工作日
S03电子线束外观与端子检测线束与连接器企业1 – 2 s23 工作日
S04板式家具表面缺陷检测板式家具与定制家居≤ 3 s34 工作日
S05金属件涂层与表面检测门业、建材、五金≤ 800 ms30 工作日
S06纺织面料疵点在线检测织造与面料加工≤ 40 m/min40 工作日
S07制鞋成品外观检测运动鞋与休闲鞋制造3 – 5 s33 工作日
S08金刚石微粉颗粒形貌分析超硬材料企业≤ 3 min/样25 工作日
表中指标是在给定光学配置与典型工况下的可达区间,前提条件写在各方案末尾。实际项目以现场勘验和样件验证结果签验收,口径写进合同。
ZJ-S01

食品包装喷码与标签检测

枕式包装机、贴标机后段 · 食品与医药包装线

标准交付单工位接剔除机构

工位与工况

检测对象
包装膜喷码(生产日期 / 批号 / 有效期)与不干胶标签
产线速度
80 – 120 包/min,单件节拍 500 – 750 ms
现有方式
2 名质检员目检抽检,每小时抽 20 包
部署工位
1 个膜面工位,可选加 1 个封口工位
环境要求
环境光稳定,膜张力平稳,编码器信号可引出

要检的缺陷与判定标准

缺陷类型判定标准目标检出
喷码漏印喷码区墨迹占比低于版式标定阈值漏检 0
字符残缺单字符笔画缺失超过 30%≥ 99%
位置偏移码块中心相对基准偏移超过 ±3 mm≥ 99.5%
日期 / 批号错版与当日工单模板不匹配≥ 99%
标签漏贴标签区未检出标签漏检 0
标签褶皱褶皱面积超过标签面积 15%≥ 97%

光学方案

相机
500 万像素彩色面阵(2448 × 2048)
镜头
16 mm 工业定焦
光源
白色条形光 + 低角度暗场补光(压喷码反光)
视场
180 × 150 mm
像素精度
0.073 mm/px
工作距离
约 350 mm

算法与部署

检测网络定位码块与标签,再叠加传统模板比对做字符完整性校验;需要读内容时可选配字符识别模块。RK3588 单帧推理约 45 ms,整件判定含触发与 IO 输出控制在 400 ms 内。

前提条件

  • 喷码位置在版式内固定,换膜或换规格需重新标定,约 10 分钟。
  • 方案回答“有没有码、位置对不对”,读码内容需另配字符识别。
  • 包装膜高反光会削弱成像,需现场确认光源角度后再定验收值。
ZJ-S02

医用塑料瓶外观全检

注吹成型机出口、灭菌或灌装前 · 药包材与塑料制品

标准交付三工位洁净区适配

工位与工况

检测对象
PP / PE 药用塑料瓶:瓶身、瓶口、瓶底
产线速度
120 – 200 瓶/min,单瓶节拍 300 – 500 ms
现有方式
灯检台人工全检,单班 2 – 3 人
部署工位
3 个:侧壁、瓶口、瓶底(时序触发)
环境要求
洁净区设备需 IP54 以上防护,避免风淋扰动

要检的缺陷与判定标准

缺陷类型判定标准目标检出
划痕长度 ≥ 0.3 mm≥ 96%
砂眼直径 ≥ 0.15 mm≥ 98%
黑点直径 ≥ 0.1 mm≥ 99%
油污面积 ≥ 1 mm²≥ 97%
瓶身变形轮廓偏离标准轮廓超过 2%≥ 98%
瓶口毛刺毛刺高度 ≥ 0.2 mm≥ 95%

光学方案

相机
500 万像素黑白面阵 × 3 工位
镜头
12 mm 工业定焦
光源
侧壁条形暗场 / 瓶口同轴光 / 瓶底背光
视场
120 × 100 mm / 工位
像素精度
0.05 mm/px
工作距离
约 250 mm

算法与部署

三工位由光电开关时序触发,按工位号分通道推理再合并判定;透明曲面反光靠暗场压低背景亮度解决。单瓶 3 帧总耗时约 180 ms @RK3588。

前提条件

  • 瓶型固定后需配治具保证姿态一致,换瓶型需重做治具。
  • “轻微气泡算不算不良”必须在开工前书面定标准,否则标注口径会漂。
  • 壁厚均匀度、瓶底偏心属计量项,不在本方案范围。
ZJ-S03

电子线束外观与端子检测

压接后、组装后、包装前 · 线束与连接器企业

标准交付治具定位多姿态覆盖

工位与工况

检测对象
线束本体、端子、扎带位置
产线速度
按工位,单件 1 – 2 s
现有方式
工位自检 + 质检员抽检
部署工位
1 个,配定位治具
环境要求
工位照明稳定,治具可重复定位

要检的缺陷与判定标准

缺陷类型判定标准目标检出
绝缘破损露铜即判 NG≥ 98%
端子变形相对标准轮廓偏移 ≥ 0.1 mm≥ 97%
芯线外露端部芯线露出超过 0.5 mm≥ 99%
毛刺毛刺高度 ≥ 0.2 mm≥ 90%
端子未插到位锁扣未闭合或插入深度不足≥ 98%
扎带漏扎指定位置未检出扎带漏检 0

光学方案

相机
1200 万像素彩色面阵(4096 × 3000)
镜头
25 mm 工业定焦
光源
环形光 + 低角度侧光(突出毛刺轮廓)
视场
300 × 220 mm
像素精度
0.073 mm/px
工作距离
约 450 mm

算法与部署

治具固定基准后做区域裁剪,各区域独立推理再汇总;柔性件姿态差异靠训练样本覆盖。单帧约 60 ms @RK3588。

前提条件

  • 线束柔软、摆放姿态多变,必须配治具并对姿态做足样本覆盖。
  • 外观检测与尺寸测量是两件事,尺寸测量不在本方案范围。
  • 端子压接剖面质量需切片分析,光学外观检测无法替代。
ZJ-S04

板式家具表面缺陷检测

砂光后、贴面后、封边后 · 板式家具与定制家居

四相机拼接大幅面木纹专项

工位与工况

检测对象
板面装饰层、封边条
板幅范围
最大 2440 × 1220 mm(超幅面需另议)
现有方式
质检员在翻板台目检,单班 2 人
部署工位
1 个,4 台相机分段拼接
环境要求
避免顶灯直射产生镜面反光

要检的缺陷与判定标准

缺陷类型判定标准目标检出
划痕长度 ≥ 1 mm≥ 94%
污斑面积 ≥ 5 mm²≥ 96%
压痕深度可见的凹陷≥ 93%
缺料 / 崩边边缘缺损 ≥ 2 mm≥ 98%
封边开胶封边条与板面出现可见缝隙≥ 97%
封边溢胶胶线宽度超出标准 0.5 mm≥ 95%

光学方案

相机
1200 万像素彩色面阵 × 4(分段拼接)
镜头
16 mm 工业定焦
光源
条形光低角度斜射(划痕靠掠射显形)
单相机视场
610 × 1220 mm
像素精度
0.149 mm/px
工作距离
约 600 mm

算法与部署

4 路图像按标定参数拼接为整板图,跨拼接缝的缺陷做合并去重;木纹纹理用足够丰富的正常样本压制。单板 4 帧约 480 ms @RK3588。

前提条件

  • 木纹是最主要的误检来源,正常样本必须覆盖全部在产花色。
  • 尺寸、平整度属计量项,不在本方案范围。
  • 超过单套相机覆盖幅面的板件需重新设计光学布局,单独报价。
ZJ-S05

金属件涂层与表面检测

喷涂线、电镀线下线工位 · 门业、建材、五金

标准交付穹顶光色差量化

工位与工况

检测对象
喷涂 / 电镀后的金属件表面
产线速度
按挂具节拍,单件 2 – 5 s
现有方式
下线目检,色差靠比对色板
部署工位
1 个
环境要求
需固定观察角与光源,避免窗口自然光干扰

要检的缺陷与判定标准

缺陷类型判定标准目标检出
漏涂 / 露底基材裸露即判 NG漏检 0
涂层不均厚度视觉差异形成明显云斑≥ 94%
橘皮表面纹理粗糙度超标准样≥ 92%
颗粒 / 杂质凸起颗粒直径 ≥ 0.5 mm≥ 96%
划伤长度 ≥ 0.5 mm 且露底或明显≥ 95%
色差与标准色板 ΔE > 1.5≥ 93%

光学方案

相机
1200 万像素彩色面阵
镜头
20 mm 工业定焦
光源
穹顶光消除高反光 + D65 标准光源校色
视场
400 × 300 mm
像素精度
0.098 mm/px
工作距离
约 500 mm

算法与部署

穹顶光把镜面反射转为漫射,缺陷在均匀背景上显形;色差走 Lab 空间与标准色板比对,输出 ΔE 数值而非简单 NG。单帧约 80 ms。

前提条件

  • 高反光金属件必须用穹顶光,普通环形光会出现大面积过曝。
  • 色差判定依赖固定光源与观察角,现场光环境需可控制。
  • 涂层附着力、膜厚属理化检测,光学方法不能替代。
ZJ-S06

纺织面料疵点在线检测

验布机、定型机在线 · 织造与面料加工

线扫相机连续幅面编码器同步

工位与工况

检测对象
连续运行的布面
幅宽范围
1600 – 2200 mm
线速
10 – 40 m/min
现有方式
验布机人工看布,速度受限于人眼
部署工位
1 个,线扫相机跨幅安装

要检的缺陷与判定标准

缺陷类型判定标准目标检出
破洞直径 ≥ 1 mm≥ 99%
断纱连续长度 ≥ 5 mm≥ 92%
粗节 / 竹节纱线直径超过常规 50%≥ 90%
油污面积 ≥ 3 mm²≥ 95%
纬斜纬纱倾斜超过设定角度≥ 96%
色差 / 色条与标准布样 ΔE > 1.0≥ 90%

光学方案

相机
4K 彩色线扫 × 2(覆盖全幅)
镜头
线扫专用定焦
光源
LED 线光源,与相机同轴布置
单相机幅宽
900 mm
像素精度
0.22 mm/px
同步方式
编码器触发,行频随机速自适应

算法与部署

线扫流式推理,行频跟随编码器以保证纵向不拉伸;缺陷按米标定位并在布边打标,形成可追溯的疵点分布图。

前提条件

  • 连续幅面必须用线扫相机,面阵相机在运动下会产生拖影。
  • 面料疵点的“算不算不良”高度主观,开工前需共同确认标准疵点样照。
  • 过杀率上限偏宽是因为布面天然纹理复杂,这属于行业共性。
ZJ-S07

制鞋成品外观检测

成型线末端、包装前 · 运动鞋与休闲鞋制造

三工位曲面成像分缺陷建模

工位与工况

检测对象
大底、鞋面、侧面鞋帮
产线速度
按线体,单双 3 – 5 s
现有方式
末端 3 – 4 名质检员目检
部署工位
3 个:大底、鞋面、侧面
环境要求
工位需遮挡外界杂光

要检的缺陷与判定标准

缺陷类型判定标准目标检出
鞋底污渍面积 ≥ 4 mm²≥ 97%
鞋面划痕长度 ≥ 2 mm≥ 93%
溢胶胶线超出标准边界 1 mm≥ 96%
线头长度 ≥ 3 mm≥ 92%
鞋标歪斜标签倾角超过 5°≥ 99%
左右脚错配与工单尺码 / 楦型不匹配≥ 99%

光学方案

相机
500 万像素彩色面阵 × 3 工位
镜头
12 mm 工业定焦
光源
环形光 + 侧向条光(曲面均匀照亮)
视场
350 × 260 mm / 工位
像素精度
0.143 mm/px
工作距离
约 400 mm

算法与部署

三工位按工位号分通道,鞋型差异通过治具与楦型编码区分;溢胶用分割做像素级轮廓判定。整双 3 帧约 360 ms @RK3588。

前提条件

  • 鞋型换代频繁,换型需重新采集样本并微调,约 3 – 5 个工作日。
  • 曲面成像存在天然盲区,建议首期只接一两类主缺陷再逐步扩类。
  • 鞋面材质差异大(皮革 / 网布 / 飞织),同一条线混料需按材质分模型。
ZJ-S08

金刚石微粉颗粒形貌分析

微粉分级与出厂检验 · 超硬材料企业

标准交付显微成像统计报表

工位与工况

检测对象
微粉颗粒:针棒状、片状、等积形、团聚体、杂质
样本形态
载玻片分散制片,单视野统计
现有方式
显微镜下人工计数 + 经验判形,单样 20 – 30 分钟
部署工位
1 个,显微成像台
环境要求
防振台,避免粉尘污染镜头

要检的缺陷与判定标准

缺陷类型判定标准目标检出
针棒状颗粒长宽比 ≥ 3分类准确率 ≥ 92%
片状颗粒厚度比偏低、投影面积大分类准确率 ≥ 90%
等积形颗粒长宽比 ≤ 1.5 且凸度达标分类准确率 ≥ 94%
团聚体多颗粒粘连且无法分割≥ 95%
杂质非金刚石相异物≥ 96%

光学方案

物镜
10× – 20× 显微物镜
相机
1000 万像素工业面阵
光源
透射底光 + 环形顶光(兼顾轮廓与表面)
视场
1.0 × 0.75 mm
像素精度
约 0.5 μm/px
载台
XY 电动载台,按网格自动扫片

算法与部署

先分割出单颗粒,再按长宽比、圆形度、凸度、填充率做形状因子分类;电动载台按网格扫描多视野后汇总统计。单视野约 120 ms。

前提条件

  • 制片分散度直接影响统计结果,需固定制片工艺与取样量。
  • 本方案做形貌统计与分类,不做单颗粒强度等力学指标。
  • 输出为批次报表与趋势曲线,可对接实验室管理系统。

算法基线:可复现的公开数据验证

方案里的指标不是凭空写的。我们用公开学术数据集把整条链路跑了一遍,从数据上传到产出板端模型,每一步的原始输出都留在任务记录里,任何人都能拿同一份数据复核。

热轧钢带六类表面缺陷

选用东北大学热轧钢带表面缺陷数据集(1800 张,六类标注:龟裂、夹杂、斑块、点蚀表面、压入氧化皮、划痕)。这套数据的缺陷形态与本地金属加工、五金件场景高度接近,适合作为算法下限的参照。

完整链路命令

python -m pipeline.run_pipeline \
  --dataset neu_det.zip --name neu_baseline \
  --model yolov8n.pt --epochs 20 --imgsz 320 \
  --platform rk3588 --quantize int8

为什么用 n 级模型跑基线

基线验证的目的是确认“数据进、模型出、板端能跑”这条链路每一环都成立,用的是最轻的模型与最省时的配置。真实项目按现场精度要求选模型规模:检测 0.2 mm 级缺陷通常用 640 分辨率、100 轮起步,配合方案库中对应的光学配置,指标另按现场样件标定。

六类里最难的一类

“龟裂”边界模糊、与背景对比度低,是这份数据里召回率最低的一类。这类缺陷在实际项目中的解法不是单纯堆数据量,而是换光源角度(暗场掠射)把裂纹的阴影打出来——这也是为什么方案库里光学方案和算法方案是成对写的。

验收怎么签:三条口径

工业视觉项目最常见的纠纷是“效果不好”说不清。我们把验收口径提前写死,避免扯皮。

一、漏检率与过杀率分开算

漏检率 = 漏掉的不良品 / 全部不良品;过杀率 = 被误判的良品 / 全部良品。产线上良品占绝大多数,只看“准确率”会得到一个漂亮但没意义的数字。这两个指标分开签,才对应真实的产线损失。

二、用连续过件而非抽检

验收在真实产线连续跑一个班次或合同约定的件数,中间不人工干预。抽检容易挑到好样本,连续过件能暴露漂移、光照变化、耗材磨损这些慢变量。

三、标准样件双方封存

开工前共同确认“什么算不良”,把典型不良样件与临界样件封存留档,作为后续争议的仲裁依据。标注口径漂移是模型效果衰减的头号原因,封样是最便宜的保险。

把您工位的实际情况发过来,我们对一版方案

告诉我们产品尺寸、最小缺陷尺寸、产线节拍和不良率,我们可以直接算出需要多少像素、什么光源、能不能跟上节拍。不用先买设备。

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