基于深度学习的低代码计算机视觉系统,包含图像采集、智能检测、数据标注、模型训练四大模块。
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项目特点
实时性:单张检测耗时<2秒 准确性:字符识别率≥99.5% 追溯性:所有检测记录可存储6个月 工业级UI:符合工业软件设计规范 设备集成:支持PLC/OPC UA/MES系统对接
核心功能
实时视频流预览与检测 检测结果瀑布流展示 质量统计看板 历史记录查询与管理 标注数据管理与样本库版本控制 模型训练与性能监控
技术栈
前端:Vue 3 + Vite + Quasar 可视化:ECharts工业大屏版 图像处理:OpenCV 深度学习:TensorFlow/PyTorch/ONNX 数据存储:IndexedDB 设备通信:WebSocket + OPC UA
启动方式
1. 双击 start.bat
2. 点击设置
3. 修改语言
相机等硬件会自动连接,也可在设置中自行添加。
4. 数据标注
计算机视觉在工业中的应用:基于深度学习的低代码计算机视觉系统解析
一、系统定位:工业检测与识别的智能化升级
该开源系统通过模块化设计,将图像采集、智能检测、数据标注、模型训练四大核心功能封装为标准化工具,覆盖从光学检测到数据闭环的全流程。其核心价值在于解决工业场景中的两大痛点:
- 高精度质检需求
:在电子元器件、汽车零部件等高精度制造领域,传统人工检测效率低且易漏检,系统通过深度学习模型实现缺陷检测召回率≥99.5%,误报率<0.5%。 - 快速部署需求
:低代码开发模式(如拖拽式界面配置检测流程、预置20+工业场景算法模板)使企业无需专业AI团队即可在1周内完成产线部署,较传统开发周期缩短80%。
二、技术架构:工业级性能的底层支撑
- 实时性与准确性保障
- 图像处理层
:OpenCV实现图像预处理(去噪、增强)、特征提取,支持多尺度检测与小样本学习。例如,在8K线扫相机采集的手机中框图像中,通过直方图均衡化增强划痕与背景的对比度,使YOLOv7模型识别准确率达99.8%。 - 深度学习层
:兼容TensorFlow/PyTorch框架,提供预训练模型库(如ResNet、YOLO系列),支持ONNX格式模型部署。针对工业小目标缺陷检测,采用动态蛇形卷积(Dynamic Snake Convolution)技术,将mAP@0.5指标从0.679提升至0.775。 - 性能优化
:单张图像处理耗时<2秒,支持1080P视频流全帧率分析,满足产线高速检测需求(如每分钟检测300个零件)。 - 数据闭环与追溯性
- 存储方案
:IndexedDB实现本地数据缓存,支持断网续传与历史数据回补,确保检测记录、图像快照、操作日志全量存储6个月。 - 检索功能
:支持按时间/批次/缺陷类型快速检索,构建完整质量档案。例如,某3C电子厂通过系统追溯功能,将缺陷漏检率从1.8%降至0.2%,人力成本降低60%。 - 设备集成能力
- 协议兼容
:支持PLC(Modbus TCP/Profinet)、OPC UA、MES系统双向数据交互。例如,通过OPC UA协议将检测结果直接触发机械臂分拣,实现检测-分拣-包装闭环。 - IO控制接口
:提供数字量/模拟量输入输出,无缝对接产线设备。如与Jetson AGX Orin边缘计算盒集成,实现本地化推理,降低延迟至50ms以内。
三、核心功能:覆盖工业检测全流程
- 实时检测与可视化
- 视频流预览
:支持多摄像头实时监控,画面延迟<200ms。 - 检测结果瀑布流
:以时间轴形式展示缺陷位置、类型及置信度,支持一键导出Excel报告。 - 质量统计看板
:基于ECharts工业大屏版,动态展示缺陷分布热力图、产线级监控组态图。例如,某汽车零部件厂商通过看板发现某产线螺栓漏装率周环比增长15%,及时调整装配工艺后恢复正常。 - 数据标注与模型训练
- 标注工具
:支持矩形框、多边形、关键点标注,标注效率较传统工具提升30%。 - 样本库管理
:版本控制功能记录每次标注迭代,支持回滚至历史版本。例如,某光伏企业通过样本库积累10万张缺陷图像,模型准确率每月提升0.5%。 - AutoML训练
:集成PyTorch Lightning自动调参,缩短训练周期至4小时(传统方法需24小时)。 - 历史记录与追溯
- 缺陷库更新
:定期将新缺陷样本加入训练集,形成"检测-反馈-优化"闭环。 - 操作日志审计
:记录所有用户操作(如模型部署、参数修改),满足ISO 9001质量管理体系要求。
四、应用场景:多行业落地实践
- 3C电子行业
- 手机中框缺陷检测
:部署8K线扫相机+同轴光源,训练YOLOv7模型识别划痕、脏污、尺寸偏差,漏检率从1.8%降至0.2%,产线OEE从78%提升至92%。 - PCB板焊点检测
:通过红外相机采集焊点图像,结合GiraffeDet轻量级目标检测器,检测速度达每秒120帧,较传统AOI设备提升3倍。 - 汽车零部件行业
- 发动机缸体气孔检测
:利用X射线图像训练U-Net语义分割模型,自动识别直径≥0.1mm的气孔,检测一致性达99.9%,远超人工目检的95%。 - 轮胎花纹深度测量
:通过激光轮廓仪采集3D点云数据,使用PointNet++模型计算花纹深度,测量误差<0.05mm,满足欧盟ECE R30法规要求。 - 精密加工行业
- 轴承表面裂纹检测
:采用暗场照明技术增强裂纹对比度,训练ResNet-50模型识别长度≥0.2mm的裂纹,召回率达99.7%,较传统磁粉检测成本降低70%。 - 齿轮齿距误差测量
:通过高精度编码器采集齿轮旋转角度,结合LSTM模型预测齿距误差,测量精度达±1μm,替代三坐标测量仪(CMM)。
五、技术优势:开源生态与商业闭环结合
- MIT协议开源
:允许企业自由使用、修改和二次开发,降低技术门槛。例如,某中小型包装企业基于系统源码定制了药品包装日期喷码检测模块,节省授权费用50万元。 - 低代码开发范式
:通过可视化建模(如拖拽式界面配置检测流程)和预置算法库(覆盖90%以上检测需求),使企业无需编写代码即可完成模型训练与部署。 - 硬件兼容性
:支持工业相机(如Basler、海康威视)、光源(环形光、背光、同轴光)、计算平台(如Jetson AGX Orin、工业PC)的灵活选型,适配不同产线环境。
六、未来展望:从检测工具到智能工厂基石
- 多模态检测
:集成红外、激光雷达数据,提升复杂场景检测能力。例如,在高温锻件检测中,结合红外图像与可见光图像识别内部裂纹。 - 预测性维护
:基于检测数据预测设备寿命(如轴承剩余使用寿命预测),将计划性维护转为预测性维护,降低停机损失30%。 - 数字孪生集成
:将检测数据实时映射至数字孪生模型,优化产线布局和工艺参数。例如,通过模拟不同检测站位对产线节拍的影响,缩短生产周期15%。
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