巧克力蛋VIDI缺陷检测

PROJECT BACKGROUND

巧克力蛋在成型、涂覆、包装环节中,表面会出现多种缺陷。目前产线上靠人工目检,但检测人员看久了容易疲劳,判定标准也因人而异,高速产线上很难保持一致。

这个项目用深度学习工具评估巧克力蛋表面缺陷的自动检测可行性,目标是替代人工目检,让检测更稳定。

缺陷类型

客户把缺陷分成两类,一共十种:

  • 严重缺陷——华夫可见、较大裂痕、异物、压碎或破碎严重的可可球、缺少可可球,这些对外观影响大,必须检出
  • 轻度缺陷——变形的可可球、可可球位置不正确、可见夹心、缺少朱古力糖粉、缺少奶油,对外观有影响但程度较轻

项目挑战

实际做下来,有几个难点需要应对:

  • 奶油量在图像中特征不明显,需进一步探索有效的识别方式
  • 异物类缺陷暂无样本积累,需在后续补充样本后再验证检测能力
  • 可见夹心、可可球变形和位置不正确这几种缺陷的图像较少,需积累更多样本充分验证
  • 部分缺陷形态接近、边界不好区分,需反复调参才能分开

解决方案

这次评估重点测的是华夫可见、较大裂痕、压碎或破碎严重的可可球、缺少朱古力糖粉这些暗色缺陷。方案用了三级监督工具串联:先粗后细,逐级缩小检测范围。

第一级工具专看压碎、破碎这类大缺陷。训练方式比较特别:有缺陷的图当正样本,没这类缺陷的图当负样本,把可可球本身当作检测目标。工具输出的标记区域就是缺陷位置,同时也给后面两级划定了检测范围。

检测工具样本图

第二级在第一级标出的区域内,放两个工具分别检测。一个看华夫可见、缺少朱古力糖粉这类浅色缺陷,另一个补测其他类型。把检测范围限定在标记区域内,背景干扰小了很多,小缺陷更容易捡出来。

检测工具样本图

最后把三个工具的结果合在一起,判断产品有没有缺陷。


项目成果

检测结果图

可可球破碎这种大缺陷,能和正常样品分开,而且能标出没破碎的可可球位置,给后面两级检测提供了靠谱的区域参考。

第二级那边,调了几轮参数之后,标为不良的视图都能识别出来,浅色缺陷的检出效果达到预期。方案可行性验证通过,后续可以推进规模化部署。

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