深度學(xué)習(xí)使機(jī)器視覺解決方案能夠用于缺陷或檢查標(biāo)準(zhǔn)不容易被量化或數(shù)學(xué)定義的應(yīng)用。它為機(jī)器視覺設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)強(qiáng)大的新工具,用于先進(jìn)的檢測、裝配和質(zhì)量保證應(yīng)用,因?yàn)樵撥浖旧峡梢詭椭O(shè)計(jì)者開發(fā)出最佳的算法。
不過,一直以來創(chuàng)建深度學(xué)習(xí)軟件都需要掌握傳統(tǒng)的編程技能,最好結(jié)合扎實(shí)的統(tǒng)計(jì)學(xué)和傳統(tǒng)機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。而現(xiàn)在,由于支持深度學(xué)習(xí)的智能相機(jī)、網(wǎng)關(guān)和特定應(yīng)用的編碼,深度學(xué)習(xí)可能只需點(diǎn)擊幾下就可以實(shí)現(xiàn)。
采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)的智能相機(jī)
深度學(xué)習(xí)過程分為兩部分:訓(xùn)練和推理。訓(xùn)練涉及通過向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供“好”產(chǎn)品和“壞”產(chǎn)品的圖像來優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工操作員將圖像標(biāo)記為好或壞www.cechina.cn,深度學(xué)習(xí)軟件執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析以創(chuàng)建加權(quán)表。訓(xùn)練過程的計(jì)算量非常大,促使許多設(shè)計(jì)人員在訓(xùn)練步驟中使用高端工作站或利用云資源。
軟件生成的統(tǒng)計(jì)矩陣是深度學(xué)習(xí)第二步的核心:推理。推理涉及使用深度學(xué)習(xí)算法來解決現(xiàn)實(shí)世界的問題。這部分深度學(xué)習(xí)軟件可以在更廣泛的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上運(yùn)行,從高端 PC 到智能相機(jī)。現(xiàn)在,用戶無需使用 TensorFlow、Caffe 或其他復(fù)雜的深度學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)可視化程序來訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)算法,而是可以轉(zhuǎn)向其他解決方案。例如,康耐視最新的智能相機(jī) In-Sight D900 使深度學(xué)習(xí)編程就像創(chuàng)建電子表格一樣簡單。
康耐視的 In-Sight 系列視覺系統(tǒng)率先使用電子表格編程來簡化使用智能相機(jī)平臺(tái)的機(jī)器視覺解決方案的設(shè)計(jì)和部署。通過將 ViDi 深度學(xué)習(xí)軟件與 In-Sight 平臺(tái)相結(jié)合,康耐視希望帶來能夠執(zhí)行更復(fù)雜裝配驗(yàn)證的深度學(xué)習(xí)解決方案。
“D900 是第一款無需 PC 即可部署的深度學(xué)習(xí)機(jī)器視覺系統(tǒng)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,”康耐視產(chǎn)品營銷高級(jí)經(jīng)理 Brian Benoit 解釋說,“用戶可以通過PC上的 In-Sight 軟件界面訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)軟件。訓(xùn)練步驟完成后,作業(yè)就會(huì)加載到相機(jī)上,您就可以部署了。”
據(jù) Benoit 稱,D900 專用于每分鐘運(yùn)行高達(dá) 150-200 次檢查的應(yīng)用。康耐視通過升級(jí) In-Sight 的內(nèi)部處理能力同時(shí)利用嵌入式解決方案固有的速度來實(shí)現(xiàn)這一性能。
為每臺(tái)相機(jī)帶來深度學(xué)習(xí)
然而,并不是每個(gè)想要利用深度學(xué)習(xí)的機(jī)器視覺客戶都愿意用新平臺(tái)替換現(xiàn)有的機(jī)器視覺硬件。為了將深度學(xué)習(xí)引入現(xiàn)有裝置,同時(shí)簡化對深度學(xué)習(xí)成功至關(guān)重要的圖像采集和標(biāo)記,機(jī)器視覺網(wǎng)絡(luò)專家 Pleora 推出了其 AI 網(wǎng)關(guān)?;谟ミ_(dá)GPU框架,AI網(wǎng)關(guān)就像是攝像頭和處理器或其他計(jì)算引擎之間的圖像采集卡。
Pleora公司的首席技術(shù)官 Jonathan Hou 表示,通過單個(gè)網(wǎng)關(guān)就可以為多個(gè)“非智能”的相機(jī)提供深度學(xué)習(xí)機(jī)器視覺功能。“客戶可能擁有最好的深度學(xué)習(xí)算法,但他們?nèi)绾螌⑵洳渴鸬焦S車間?我們的解決方案允許他們保留已安裝的機(jī)器視覺硬件基礎(chǔ),而無需強(qiáng)迫客戶選擇任何特定制造商的深度學(xué)習(xí)解決方案路徑?!?/p>
Pleora的AI網(wǎng)關(guān)可以為任何工業(yè)相機(jī)解決方案帶來深度學(xué)習(xí)能力。
使用AI的視覺傳感器
雖然大多數(shù)深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)在訓(xùn)練和推理步驟之間有一個(gè)硬停,這樣算法的有效性就不會(huì)被那些沒有經(jīng)過人類專業(yè)標(biāo)記或分級(jí)的圖像所迷惑,但如果永遠(yuǎn)不停止學(xué)習(xí),一些解決方案可能會(huì)得到改進(jìn)。
作為條形碼和可追溯性領(lǐng)域的專家Datalogic公司率先將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于他們的基于圖像的識(shí)別系統(tǒng)?!拔覀兎浅jP(guān)注與可追溯性相關(guān)的任何事情,因此我們已將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于識(shí)別、代碼讀取和一些一般模式識(shí)別?!盌atalogic 產(chǎn)品營銷經(jīng)理 Bradley Weber表示:“當(dāng)我們查看包裝上的標(biāo)簽時(shí),通常是為了讀取條形碼。但最強(qiáng)大的解決方案還可以讀取條形碼下的數(shù)字、往返運(yùn)輸信息甚至是包裝盒上的任何標(biāo)記。您在包裹上收集的每一點(diǎn)數(shù)據(jù)都會(huì)增加您追蹤包裹的機(jī)會(huì),即使條形碼或標(biāo)簽損壞也是如此。”
Datalogic的重點(diǎn)是在其產(chǎn)品中嵌入深度學(xué)習(xí)的力量,以便客戶無需訪問底層代碼。“當(dāng)我們?nèi)ゲ榭凑l安裝了可追溯性解決方案時(shí),他們不一定是視覺工程師?!?Weber說控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,“因此,解決方案需要簡單易操作且具有防錯(cuò)技術(shù)?!盌atalogic公司新發(fā)布的Smart-VS,是一種使用AI的視覺傳感器。這是一種獨(dú)特的突破性解決方案,能夠像更復(fù)雜的視覺系統(tǒng)一樣對目標(biāo)物進(jìn)行分類ConTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,配置和使用像最簡單的光電傳感器一樣容易。
憑借其AI技術(shù)和可定制的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,Smart-VS 能夠快速識(shí)別“好”和“不好”的檢測條件。一旦設(shè)置完成和運(yùn)行,它將始終提供相同的高響應(yīng)率(50毫秒的確定時(shí)間),盡管環(huán)境、目標(biāo)物或應(yīng)用因素有所不同。事實(shí)上,Smart-VS 具有自學(xué)習(xí)檢測任務(wù)條件的能力,可以解決在噪聲背景、弱光環(huán)境、低對比度零件、挑戰(zhàn)性材料高公差定位等的應(yīng)用問題。
“現(xiàn)在,處理成本降低了,我們專注于將計(jì)算能力放在邊緣www.cechina.cn,這使得深度學(xué)習(xí)成為可能,但也限制了我們動(dòng)態(tài)訓(xùn)練的能力。”Weber說。“隨著 5G 技術(shù)的推出,我們可以想象這種勢頭正在從微處理器轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)。更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和更快的網(wǎng)絡(luò)之間的來回轉(zhuǎn)換將繼續(xù)指導(dǎo)我們?nèi)绾卧跈C(jī)器視覺應(yīng)用中部署和使用深度學(xué)習(xí)。任何能讓我們實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)輸和可追溯性的技術(shù)——尤其是在 COVID-19病毒肆虐時(shí)期——都是一件非常好的事情?!保ㄗ髡撸篧inn Hardin)