汽车零部件 · 视觉检测方案

汽车行业:出气管与空滤装配配件有无检测落地实践

出气管 4 项、空滤 4 项装配缺陷,两工位在线全检,缺件、漏装当场报警拦截。

出气管 4 项空滤 4 项两工位边缘实时判定
Leo

Leo

视觉方案负责人 · 工业视觉与深度学习方向

长期做产线视觉落地,主导过多个装配防错与在线全检项目,熟悉从相机布点、光照到边缘部署的完整链路。

这篇方案按现场要求逐条整理:检测内容、系统配置、判定逻辑,都能直接拿去评审。

装配防错少样本分割边缘推理在线全检

方案要点

01

项目背景

两种装配件都是多零件组装,靠人眼盯,漏装一件就是一件售后。

出气管上要装塑料圈、铁圈、铁环、塑料柱子;空滤要确认 6 颗螺钉齐全、条形码有无、泡沫圈是否装上、铁圈是否装上。

这些零件小、颜色杂、装配方向不固定,人工目检容易疲劳漏检。客户要求把这两类零件的装配质量从抽检改成逐件在线全检,缺件、漏装当场报警拦截,不让缺陷流到下工序。

02

项目目标

把"有没有装、装没装对"变成系统当场能回答的问题。

8 项
出气管 4 + 空滤 4
100%
逐件全检,不抽检
2 工位
共用一台边缘主机
1–10 张
每项样本即可上线

目标不是替代人做判断,而是把判断从人眼移到系统:每个零件的"有无 / 是否到位"由视觉当场给出结论,异常立即声光报警并留图追溯,操作工只处理被拦下的件。

03

检测内容

按现场要求逐项列出,每一项都对应一个可判定的视觉目标。

出气管 · 4 项

出气管检测内容
出气管检测内容 · 塑料圈 / 铁圈 / 铁环 / 塑料柱子,共 4 项逐件全检

空滤 · 4 项

空滤检测内容
空滤检测内容 · 6 颗螺钉 / 条形码 / 泡沫圈 / 铁圈,共 4 项逐件全检;条形码画面截自现场演示视频
04

系统怎么配:从张量流到状态机

一条流五个节点,检测项全部建在配置层——换型改配置,不动模型。

张量流:把检测搭成一条流

张量流编辑器
图 1 · 张量流示意 · 工业相机 → 图像预处理 → 语义分割 → 事件探测 → 状态机;出气管和空滤两个工位各跑一条同构的流

从左侧算子库把节点拖到画布连成一条流,检测系统就搭好了骨架。出气管和空滤各占一条流,结构完全一样,差别只在语义分割的类别和状态机的清单——这正是"一拖多"复用的基础,之后加工位只是再拖一条流。

语义分割:每个零件一个类别

语义分割标注界面
图 2 · 语义分割示意 · 画面取自出气管工位实拍视频:左为标注画布,右为检测结果图,彩色轮廓由平台画出,一个零件类别一种颜色

按要判的零件建类:出气管建 本体 + 塑料圈 / 铁圈 / 铁环 / 塑料柱子,空滤建 螺丝 / 条形码 / 泡沫圈 / 铁圈。每类标 1–10 张现场图,点「迁移」训练、点「检测」回验即可上线。零件小、颜色杂、方向不固定,对少样本分割来说都只是类别的样本多样性,不需要为每种摆放姿态单独建模。

事件探测:把掩膜变成"过 / 不过"

GPU 事件编排器
图 3 · 事件探测示意 · 按出气管工位的 6 个事件绘制:一个零件一个事件,用原语搭出成立条件,空滤工位同构

每个零件事件只要一个「物体存在」原语:分割认出这一类、画面里存在即成立。「工件到位」和「工件离开」盯出气管本体,后者用「物体不存在」取反。要求更严就再拖一个原语用「与 (AND)」串上;参数只影响判定,不动分割模型。

状态机:清单齐了才放行

状态机编辑器:状态图与规则表
图 4 · 状态机示意 · 开始 → 检测中 → 结束;四个零件事件在"检测中"只勾清单不排顺序,工件离开时清单缺任一项即 NG 报警留图

装配顺序不做要求,所以状态机不排先后:工件到位进入"检测中",四个零件事件谁先成立都一样,各自勾掉清单上的一项;工件离开时清单四项齐就是 OK,缺任一项当场声光报警并留图。看板上的"开始 → 检测中 → 结束"和清单勾选,就是这张状态机在跑。

换型或新增零件时,只需补几张样本图重新配置对应类别、在清单里加一行,不用重新训练整套模型——这是这套方案能适应多品种小批量产线的关键。

05

运行演示

两段现场录屏,分别对应出气管和空滤的实时检测界面。

出气管实时检测界面 4 项清单逐项打勾 异常当场报警留图
空滤实时检测界面 4 项清单逐项打勾 异常当场报警留图
一句话总结
把出气管 4 项、空滤 4 项的"有没有装"交给视觉当场判定,缺件、漏装在工位上拦下,不流到下工序。