← 返回作品集

AOI 自動光學檢測系統

企業級深度學習視覺檢測解決方案,實現工業生產線全自動化品質管控

深度學習 YOLOv8 電腦視覺 GPU 加速 Python PyTorch TensorRT

專案概述

AOI(Automated Optical Inspection)自動光學檢測系統是一套企業級智能質量控制解決方案,結合深度學習與傳統計算機視覺技術。系統經過 1,200+ 張高質量樣本訓練,能夠精準識別產品表面的 15+ 種瑕疵類型,實現工業生產線的全自動化品質管控。

98.5%
總準確率
99.2%
NG 召回率
50-80ms
檢測速度
1,200+
訓練樣本

專案亮點

超高準確率

整體檢測準確率達 98.5%,NG 樣本召回率高達 99.2%,達到商業 AOI 系統水準

極速檢測

GPU 加速檢測速度 50-80ms/張,支援產線即時檢測,每分鐘可處理 750+ 張影像

大規模訓練

基於 1,200+ 張標註樣本訓練,涵蓋各種光照條件與產品變異,確保檢測穩定性

深度學習引擎

採用 YOLOv8 目標檢測架構,支援瑕疵精確定位與分類,持續學習優化

性能表現(生產環境)

系統演進歷程

指標 v1.0 傳統 CV v2.0 混合架構 v3.0 深度學習
總準確率 85.0% 92.8% 98.5%
NG 召回率 80.0% 93.3% 99.2%
檢測速度 500-800ms 400-600ms 50-80ms
訓練樣本 45 張 200 張 1,200+ 張
瑕疵類型 8 種 12 種 15+ 種

核心特性

1. YOLOv8 深度學習架構

採用業界領先的 YOLOv8 目標檢測模型,經過 1,200+ 張高質量樣本訓練,實現:

2. GPU 加速運算

採用 CUDA/TensorRT 深度優化,實現產線級即時檢測:

3. 智能標註與持續學習

結合主動學習與半監督學習,持續提升系統性能:

4. 企業級部署架構

支援多種部署方式,適應不同產線需求:

技術架構

技術堆疊

YOLOv8 PyTorch TensorRT CUDA OpenCV Python 3.10+ NumPy Albumentations

核心算法

YOLOv8 目標檢測

採用最新 YOLOv8n/s 架構,在速度與準確度間取得最佳平衡,支援多類別瑕疵同時檢測

數據增強策略

採用 Albumentations 函式庫,包含旋轉、翻轉、亮度調整、噪聲添加等 20+ 種增強技術

遷移學習

基於 COCO 預訓練權重,在工業瑕疵資料集上 fine-tune,大幅減少訓練時間與樣本需求

模型優化

TensorRT INT8 量化、模型剪枝、知識蒸餾,在低功耗設備上實現高效推論

產線整合方案

系統提供多種整合方式,適應不同自動化系統:

方案 通訊協定 響應時間 併發能力 適用場景
REST API HTTP/HTTPS 80-120ms 100+ QPS 雲端部署、多產線共用
gRPC Protocol Buffers 60-90ms 200+ QPS 高性能要求、微服務架構
LabVIEW DLL C/C++ API 50-80ms 單機 LabVIEW 控制系統
OPC UA Industrial Protocol 100-150ms PLC、SCADA 系統

支援瑕疵類型(15+ 種)

系統經過大規模訓練,可識別多種工業產品常見瑕疵:

1. 膠帶類

漏貼、貼錯、位置偏移、起泡

2. 表面缺陷

劃痕、壓痕、凹陷、褶皺

3. 異物汙染

灰塵、毛髮、膠渣、油漬

4. 結構異常

孔位堵塞、邊緣卡出、變形

5. 保護膜

漏貼、破損、夾膜、氣泡

6. 色差異常

顏色不均、色斑、褪色

* 系統支援客製化瑕疵類型訓練,可根據實際產線需求擴充檢測項目

產業方案比較

系統類型 準確率 NG 召回率 檢測速度 訓練樣本 建置成本
本系統(v3.0 深度學習) 98.5% 99.2% 50-80ms 1,200+ 張 客製報價
基礎 CV 系統 85-90% 80-85% 400-600ms 50-100 張 NT$ 30-50 萬
進口商業 AOI 96-98% 97-99% 100-200ms 封閉系統 NT$ 300-500 萬
國產深度學習 AOI 95-97% 96-98% 80-150ms 500-800 張 NT$ 150-250 萬

系統優勢

性能卓越

  • 準確率 98.5%,達商業系統水準
  • NG 召回率 99.2%,近乎零漏檢
  • 檢測速度 50-80ms,產線即時檢測
  • 支援 15+ 種瑕疵類型同時檢測

成本優勢

  • 建置成本遠低於進口設備
  • 支援國產化替代方案
  • 彈性擴充,按需付費
  • 開放架構,無供應商鎖定

客製彈性

  • 快速適應新產品線(1-2 週)
  • 支援客製化瑕疵類型訓練
  • 提供完整訓練標註工具
  • 持續學習,模型自動優化

專案成果與效益

本 AOI 檢測系統已成功部署於多條產線,帶來顯著效益:

量化效益

質化效益

98.5%
檢測準確率
750+
每分鐘處理量
70%
人力成本節省
24/7
全天候運行