基于人工智能和深度學習方法的現代計算機視覺技術在過去10年裡取得了顯著進展。如今,它被廣泛用于圖像分類、人臉識别、圖像中物體的識别等。
那麼什麼是深度學習?深度學習是如何應用在視覺檢測上的呢?
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Part.1
什麼是深度學習?
深度學習是機器學習技術的一個分支,由人工神經網絡組成分類識别器。其工作原理是教機器通過執行個體學習,為神經網絡提供特定類型資料的标記示例,然後提取這些示例之間的共同模式,将其轉換為包含這些資訊的神經網絡模型,這有助于對未來擷取的資訊進行分類。
基于深度學習技術的視覺檢測,可以實作定位,區分缺陷、字元識别等,在運作過程中,實作模拟人類視覺檢測效果。
那麼到底是什麼意思呢?舉個例子。
如果要為锂電池檢測建立視覺檢測軟體,需要開發一種基于深度學習的算法,并使用必須檢測的缺陷示例對其進行訓練。有了缺陷的資料,神經網絡最終會在沒有任何額外指令的情況下進行檢測缺陷。
基于深度學習的視覺檢測系統擅長檢測性質複雜的缺陷。它們不僅可以解決複雜的表面和外觀缺陷,還可以概括和概念化锂電池的表面。
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Part.2
卷積神經網絡是什麼?
說到基于深度學習的視覺檢測,市面上最常說的就是卷積神經網絡,那麼什麼是卷積神經網絡呢?
卷積神經網絡即CNN,有着它特殊的功能,網絡中保留了空間資訊,是以可以更好地适用于圖像分類問題。原理來源于人類視覺生物學資料的啟發,視覺基于多個皮質層,每層識别越來越多的結構性資訊。我們看到的是很多單個的像素;然後從這些像素中,識别出幾何組成;再然後……這樣越來越多的複雜的元素,如物體、面部、人類軀幹、動物等被識别出來。
科億科技的AI圖像視覺檢測使用卷積神經網絡,更側重的是網絡級聯,針對不同場景設計不同的網絡級聯方法,更準确反映圖像特征,使得在進行視覺檢測的時候更精準。
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Part.3
如何內建AI視覺檢測系統?
01 明确需求
通常內建一個AI視覺檢測系統,需要從業務和技術分析開始。首先要明确系統應該檢測什麼樣的缺陷?在什麼樣的環境下使用?
需要提前明确的重要問題包括:
AI檢測應該是實時的還是延時的?
AI視覺檢測應該如何徹底檢測缺陷,是否應該按類型區分?
是否有任何現有的軟體可以內建視覺檢測功能,還是需要從頭開始開發?
系統應如何将檢測到的缺陷通知使用者?
AI視覺檢測系統是否應該記錄缺陷檢測統計資料?
關鍵問題是:是否存在用于深度學習模型開發的資料,包括“好”和“壞”産品的圖像以及不同類型的缺陷?
02 收集和準備資料
在深度學習模型開發之前,需要收集和準備資料。科億科技曆經十餘年的不斷開發優化,擁有強大豐富的算法庫,當面對新産品檢測時,可根據算法庫調取,進行增量/繼承學習,即原有訓練結果上新增少量樣本,極大的縮短了新産品的訓練時間,實作快速學習。
03 訓練和評估
采集新增樣本後,下一步是對其進行訓練,驗證和評估模型的性能和結果準确性。
04 部署和改進
在部署視覺檢測模型時,重要的是要考慮軟體和硬體系統架構如何與模型容量對應。
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Part.4
AI視覺檢測系統的應用案例
包裝容器:适用于産品的品質把控,用于檢測産品外觀缺陷,如黑點、飛邊、缺口、模号等。
視訊加載中...
锂電池:锂電生産中密封釘焊接、頂蓋焊接等常會出現針孔、砂眼、劃痕、凹凸、偏焊等瑕疵。
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