當(dāng)磁瓦從傳送帶跌落撞擊激振臺(tái)時(shí)，系統(tǒng)通過高靈敏度麥克風(fēng)捕獲聲振信號(hào)，經(jīng)三重核心技術(shù)處理：

高通濾波去噪：利用 GD32H759 的濾波器算法加速器（FAC），濾除 10KHz 以下的工廠機(jī)械噪聲，保留缺陷特征頻段；

VMD 模態(tài)分解：通過變分模態(tài)分解，提取反映內(nèi)部結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵頻段，放大 “良品 vs 次品” 的聲振差異；

SVM 智能分類：基于 3000 組磁瓦聲振樣本（含 2008 個(gè)良品、992 個(gè)次品）訓(xùn)練的支持向量機(jī)模型，能精準(zhǔn)識(shí)別內(nèi)部暗裂，平均檢測(cè)時(shí)長僅 83ms，誤檢率低至 3.2%。

即便是肉眼難辨的 0.3mm 微裂紋，也能通過聲振信號(hào)的 “頻率異?！?被精準(zhǔn)捕捉。

▲聲振信號(hào)算法設(shè)計(jì)

2視覺檢測(cè)，“看” 清表面缺塊，輕量化模型實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分揀

針對(duì)磁瓦表面缺塊、崩邊等缺陷，系統(tǒng)搭載 CMOS 工業(yè)相機(jī)（OV5640），配合量化優(yōu)化的 YOLO-FastestV2 模型，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)：

模型輕量化：通過兆易創(chuàng)新 GD32 Embedded AI 工具，將原本需要 PC 端運(yùn)行的 YOLO 模型壓縮為 INT8 精度，直接部署在 GD32H759 MCU 上，無需依賴云端；

小目標(biāo)精準(zhǔn)識(shí)別：經(jīng) 1000 張缺陷樣本訓(xùn)練（含鏡像、旋轉(zhuǎn)、加噪數(shù)據(jù)增強(qiáng)，按 9:1 劃分訓(xùn)練集與測(cè)試集），模型對(duì)邊緣小缺塊的識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá) 92.5%，檢測(cè)時(shí)長控制在 300ms 內(nèi)；

自動(dòng)標(biāo)注定位：檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)在 RGB 觸摸屏（1280×800 分辨率）標(biāo)注缺陷區(qū)域，工人無需湊近查看，一目了然。

雙模態(tài)數(shù)據(jù)最終通過系統(tǒng)融合判斷，哪怕遇到 “內(nèi)部無裂但表面缺塊”“外觀完好但內(nèi)部暗裂” 的復(fù)雜情況，也能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分揀。

▲磁瓦外部缺陷檢測(cè)算法設(shè)計(jì)

硬核硬件支撐

兆易創(chuàng)新芯片筑牢“低功耗與高可靠”底座

系統(tǒng)的高效運(yùn)行，離不開兆易創(chuàng)新全產(chǎn)品線的協(xié)同支撐。從主控到電源，從電機(jī)驅(qū)動(dòng)到存儲(chǔ)芯片，每一顆芯片都為工業(yè)場(chǎng)景量身定制：

主控MCU

GD32H759

ArmCortex-M7內(nèi)核；

600MHz主頻+ 3840KB Flash；

輕松承載雙模態(tài)算法，功耗控制更佳。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

GD5F1GQ5UE

SPI NAND Flash用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，頻率133MHz，容量1Gb；

具有大容量、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)勢(shì)；

適用方案中LVGL頁面圖片、文字等大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與訪問。

電源管理

GD30DC1350SSTR

4.5-25V寬輸入，3A輸出；

采用ACOT控制技術(shù)與同步整流結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換效率超90%；

內(nèi)置過流、過溫保護(hù)，為相機(jī)、電機(jī)提供穩(wěn)定供電。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)

GD30DR3000WGTR

6.5-40V寬壓支持，3.2A驅(qū)動(dòng)電流；

ESOP8封裝散熱效率高；

內(nèi)置死區(qū)時(shí)間控制、過流/過溫保護(hù)，欠壓鎖定（UVLO）和防MOSFET直通等安全保護(hù)功能；

確保傳送帶勻速運(yùn)行，相比同類芯片，性能與成本控制優(yōu)勢(shì)明顯。

低壓穩(wěn)壓

GD30LD2000NSTR

5V轉(zhuǎn)3.3V轉(zhuǎn)換電路以GD30LD2000NSTR芯片為核心；

提供低壓高穩(wěn)定性的本地電源輸出，為 MCU、傳感器提供潔凈電源，避免電壓波動(dòng)影響檢測(cè)精度。

尤其是 GD32H759 的雙核協(xié)同設(shè)計(jì)：一塊負(fù)責(zé)聲振信號(hào)處理、人機(jī)交互，另一塊專注圖像識(shí)別、電機(jī)控制，通過串口DMA實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸，確保系統(tǒng)在500ms內(nèi)完成 “檢測(cè)-判斷-分揀” 全流程，以滿足工業(yè)生產(chǎn)線的節(jié)拍需求。

工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)：從車間到云端，全場(chǎng)景適配

本系統(tǒng)不僅具備檢測(cè)能力，更能完全貼合磁瓦生產(chǎn)車間現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜環(huán)境。

1自動(dòng)化閉環(huán)：從“檢測(cè)”到“分揀”無需人工干預(yù)

傳送帶采用閉環(huán)PID調(diào)速，依托霍爾編碼器反饋，實(shí)時(shí)補(bǔ)償速度誤差，確保磁瓦跌落姿態(tài)一致；

檢測(cè)完成后，高精度數(shù)字舵機(jī)自動(dòng)將良品、次品分入不同料箱，避免人工分揀的二次損傷；

紅外對(duì)射傳感器精準(zhǔn)觸發(fā)檢測(cè)流程，無需工人手動(dòng)操作，實(shí)現(xiàn) “無人值守” 運(yùn)行。

2人性化交互：看得見、聽得懂、好操作

RGB 電容觸摸屏支持10點(diǎn)觸控，實(shí)時(shí)顯示磁瓦總數(shù)、良品/次品數(shù)、聲振頻域圖、缺陷標(biāo)注圖；

嵌入TTS語音合成模塊，檢測(cè)異常時(shí)自動(dòng)播報(bào) “第XX片磁瓦內(nèi)部暗裂”，工人無需緊盯屏幕；

多級(jí)菜單支持傳送帶速度調(diào)節(jié)、檢測(cè)參數(shù)配置，工人10分鐘即可上手操作。

3可拓展性：從磁瓦到全工業(yè)場(chǎng)景

目前系統(tǒng)已在橫店東磁等頭部企業(yè)的生產(chǎn)車間完成批量測(cè)試，除磁瓦外，還可適配：

電機(jī)定子、變壓器鐵芯等磁性元件的缺陷檢測(cè)；

通過參數(shù)微調(diào)，延伸至陶瓷、玻璃等脆性材料的內(nèi)部裂紋識(shí)別；

支持對(duì)接 MES/ERP 系統(tǒng)，檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，實(shí)現(xiàn) “質(zhì)量追溯 - 生產(chǎn)優(yōu)化” 閉環(huán)。

邊緣AI引領(lǐng)質(zhì)檢新方向

兆易創(chuàng)新筑牢未來工業(yè)技術(shù)根基

以AI智能檢測(cè)取代人工經(jīng)驗(yàn)判斷，這套聲振-視覺雙模態(tài)磁瓦缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，不僅精準(zhǔn)破解傳統(tǒng)質(zhì)檢效率低、誤判高、內(nèi)外缺陷難兼顧的核心痛點(diǎn)，更清晰標(biāo)定了工業(yè)檢測(cè)的未來方向——以邊緣側(cè) AI 為技術(shù)核心，深度融合多模態(tài)感知能力，將“精準(zhǔn)、高效、低成本”的質(zhì)檢效能，切實(shí)延伸至每一條工業(yè)生產(chǎn)線。

未來，伴隨超輕量化模型迭代、邊緣 AI 技術(shù)深化等關(guān)鍵技術(shù)升級(jí)，兆易創(chuàng)新將持續(xù)以全棧式核心技術(shù)賦能，為行業(yè)向“工業(yè)4.0”深度邁進(jìn)筑牢堅(jiān)實(shí)的技術(shù)根基。