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分析一下自动检测机在测试外观时有哪些缺陷?

文章出处:公司动态 责任编辑:东莞市环杰自动化设备有限公司 发表时间:2025-07-24
  ​自动检测机(尤其视觉检测机)在外观测试中虽能替代人工完成大部分检测,但受 “光源稳定性、算法局限性、产品特性差异” 等影响,仍存在一些难以完全规避的缺陷(或局限性),主要体现在以下方面:
​自动检测机
一、对 “复杂缺陷” 的识别能力有限(算法固有局限)
自动检测机依赖预设算法(如模板匹配、特征提取)或 AI 模型(需大量样本训练),对 “非标准化缺陷” 易出现误判或漏检。
1. 模糊缺陷:边界不清晰的缺陷难判定
典型缺陷:
塑料件表面的 “云雾状划痕”(深度<0.01mm,肉眼勉强可见)、金属件的 “轻微氧化色差”(局部颜色略暗但无明显边界)、玻璃表面的 “水痕残留”(随光线角度变化可见度不同)。
问题原因:
算法对缺陷的判定依赖 “灰度差、对比度”—— 模糊缺陷与正常区域的灰度差异小(<5%),超过算法预设的 “缺陷阈值” 时,易被判定为 “正常”(漏检);若降低阈值,又会将 “正常纹理” 误判为缺陷(误检)。
例:手机背板的 “发丝级划痕”(宽度<0.05mm),在不同光线角度下呈现 “时隐时现”,检测机可能因光线反射差异漏检。
2. 类纹理缺陷:与产品本身纹理相似的缺陷
典型缺陷:
皮革纹理塑件上的 “细微裂纹”(裂纹走向与皮革纹理一致)、木纹装饰板上的 “局部凹陷”(凹陷形状与木纹纹路重叠)、针织品表面的 “断纱”(断纱处与正常纹理差异极小)。
问题原因:
产品本身的纹理(如皮革纹、木纹)会干扰算法 —— 算法难以区分 “正常纹理” 和 “缺陷”(两者特征高度相似),即使通过 AI 训练,也可能因纹理变异(同一批次产品纹理有细微差异)导致误判。
例:汽车内饰的仿木纹塑件,若表面有一道与木纹走向一致的划痕,检测机可能将划痕识别为 “正常木纹纹理”(漏检)。
3. 三维缺陷:平面视觉难以捕捉深度信息
典型缺陷:
金属件的 “局部微小凸起”(高度<0.02mm)、塑料件的 “缩痕”(表面轻微凹陷,深度<0.03mm)、玻璃的 “边缘崩口”(仅边角有 0.1mm 的微小缺损,平面视角易被遮挡)。
问题原因:
多数外观检测机用 2D 视觉(平面成像),只能捕捉 “平面轮廓和颜色”,无法获取 “深度信息”—— 三维缺陷(如凸起、凹陷)在 2D 图像中可能仅表现为 “局部亮度变化”,若变化微弱(如缩痕的光影差异小),易被忽略。
改进难点:
即使使用 3D 视觉检测(如激光轮廓仪),也难以识别 “极浅的三维缺陷”(深度<0.01mm),且 3D 检测速度慢(比 2D 慢 30%-50%),不适合高速生产线。
二、受 “环境与光源” 影响大(稳定性缺陷)
外观检测的核心是 “通过光线将缺陷凸显出来”,但光源稳定性、环境光干扰、产品反光等问题,会直接影响检测准确性。
1. 光源衰减或角度变化导致缺陷 “隐形”
问题表现:
检测机的 LED 光源使用 3000 小时后(约 3-6 个月),亮度衰减 10%-20%,原本能检测到的 “低对比度缺陷”(如轻微色差)会因亮度不足而漏检;若光源角度因机械振动偏移(>1°),缺陷的光影轮廓会变形,算法可能无法识别。
例:检测塑料瓶的 “瓶口毛边” 时,若环形光源某一侧亮度衰减,毛边在阴影区域无法成像,导致漏检。
2. 环境光干扰:自然光或车间灯光的影响
问题表现:
开放式生产线中,自然光(阳光)或车间顶灯的光线会进入检测机镜头 —— 环境光的 “色温、亮度” 随时间变化(如阴天 vs 晴天,上午 vs 下午),会改变产品表面的光影分布,导致同一缺陷在不同时段呈现 “不同特征”,算法可能时而识别、时而漏检。
例:透明塑料件的 “气泡” 检测,若正午阳光直射镜头,气泡的反光会被环境光掩盖,检测机误判为 “无气泡”。
3. 产品反光或透光导致缺陷 “失真”
典型场景:
金属高光件(如不锈钢厨具)的 “划痕”(划痕处反光强度远超正常区域,形成过曝光斑,掩盖划痕细节);透明件(如玻璃、亚克力)的 “内部杂质”(杂质因透光性差异,在不同角度下成像亮度不同,算法难以统一判定)。
问题原因:
反光会导致缺陷区域 “过曝”(像素值饱和),算法无法提取有效特征;透明件的 “内部缺陷” 受光线折射影响,成像位置可能偏移(如杂质实际在中心,成像在边缘),超出预设检测区域时漏检。
三、对 “产品一致性要求高”(适配性缺陷)
若检测的产品本身存在 “批次差异、表面状态不稳定”,即使缺陷相同,检测机也可能因 “产品基准变化” 出现误判。
1. 产品表面状态差异:同一批次产品的表面不一致
典型情况:
注塑件因模具磨损导致 “批次间表面光泽度差异”(前批光泽高,后批光泽低);喷涂件因涂料浓度波动导致 “局部色差”(非缺陷,但接近缺陷阈值);金属件因抛光工艺差异导致 “表面纹理粗细不同”。
问题表现:
检测机以 “首件产品” 为基准(或预设模板),若后续产品表面状态与基准差异大(如光泽度下降 10%),算法可能将 “正常的表面差异” 误判为 “缺陷”(如将低光泽区域判为 “污渍”)。
2. 产品变形或定位偏差:缺陷位置超出检测范围
典型情况:
柔性产品(如薄膜、布料)在传送过程中 “轻微褶皱”(缺陷随褶皱偏移到非检测区域);小件产品(如电子元件)因送料偏差 “定位偏移”(缺陷超出镜头视野)。
问题表现:
检测机的视野范围固定(如 100×100mm),若产品变形或定位偏差>5mm,缺陷可能部分或完全超出视野,导致漏检;即使未超出视野,缺陷的相对位置变化也可能让算法(依赖位置特征)失效。
四、对 “动态缺陷” 的跟踪能力弱(时效性缺陷)
部分缺陷会随 “检测时机” 变化(如易挥发的污渍、临时附着的杂质),检测机难以动态适应。
1. 临时附着缺陷:非产品本身的、可消失的缺陷
典型缺陷:
产品表面的 “灰尘颗粒”(检测时附着,后续可通过清洁去除)、“水印”(刚清洗后残留,晾干后消失)、“静电吸附的纤维”(随环境湿度变化可能脱落)。
问题表现:
检测机无法区分 “永久性缺陷”(如划痕)和 “临时性缺陷”(如灰尘),会将后者误判为 “不合格”,导致 “误剔除”(增加成本);若为避免误判提高阈值,又可能漏检真正的缺陷。
2. 随时间变化的缺陷:检测时不可见,后续显现的缺陷
典型缺陷:
涂料未完全干燥导致的 “隐性缩孔”(检测时无痕迹,24 小时后显现)、金属件的 “潜在锈蚀”(检测时无锈迹,遇潮后生锈)。
问题表现:
检测机只能检测 “当前可见的缺陷”,无法预判 “后续可能出现的缺陷”,导致 “检测合格但实际不合格” 的产品流入市场(无法完全替代人工的长期观察)。

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