Analýza obrazu na bázi (deeplearning) hlubokého učení – samoučicí, výkonná a téměř lidská

Sada CognexViDiSuite je prvním softwarem pro analýzu obrazu na bázi hlubokého učení, který je určen speciálně pro kamerové systémy a používán pro ještě dokonalejší automatizaci kontrolních úloh výrobních procesů. Nabízí v praxi vyzkoušené, optimalizované a spolehlivé softwarové řešení využívající nejmodernější algoritmy strojového učení.

CognexViDiSuite kombinuje umělou inteligenci (AI) s robustními sadami pro počítačové vidění, jako je VisionPro a Cognex Designer Software.  Dokáže proto řešit složité aplikace, které by byly pro tradiční systémy počítačového vidění buď příliš obtížné, nebo dokonce neřešitelné. Využívá čtyři výkonné nástroje:

1. ViDi BLUE Locate – vyhledává a identifikuje charakteristické prvky 
2. ViDi RED Analyze – segmentuje a detekuje anomálie 
3. ViDi GREEN Classify – klasifikuje objekty a scény 
4. ViDi BLUE Read – rozpoznává text a znaky 

Nová technologie hlubokého učení funguje spolehlivě, i když se objeví anomálie nebo nepředvídatelné vady, a dokáže překonat i ty nejlepší kontrolory kvality. Využívá se především k lokalizaci a identifikaci deformovaných charakteristických prvků, pro odlišení anomálií a identifikaci vad, pro klasifikaci textury a materiálu a k provádění náročných aplikací OCR (i v případě deformovaného tisku).

Lokalizace a identifikace deformovaných charakteristických prvků

ViDi BLUE Locate vyhledá složité prvky a objekty tím, že se učí z označených snímků. Samoučicí algoritmy lokalizují díly, počítají léčiva v průhledných lékovkách v přepravce a provádějí kontrolu kvality u sestav a balení. Vše, co potřebuje operátor udělat pro učení nástroje ViDi BLUE Locate, je poskytnout snímky, na nichž jsou vyznačeny relevantní charakteristické prvky. 

Typické aplikace

V určitých aplikacích, jež vyžadují identifikaci, počítání a klasifikaci, se musejí výrobci opírat o vizuální inspekci, když jejich prostředí nepodporuje technologii čtení čárového kódu. Nicméně i drobné variace vzhledu mohou systémům kontroly na bázi počítačového vidění způsobovat problémy. Týká se to i zapalovacích svíček, které přijíždějí pro předběžnou montáž v přepravkách různých barev. Nástroje ViDi BLUE Locate a GREEN Classify identifikují, počítají a klasifikují zapalovací svíčky na základě jejich vzhledu, zda jsou připraveny pro balení a kontrolu před montáží.

Detekce vad a jejich segmentace

Nástroj ViDi RED Analyze se využívá k identifikaci anomálií a estetických vad, například škrábanců na upraveném povrchu, neúplných nebo nesprávných sestav, a dokonce i problémů s útkem na textilu. Tato sada nástrojů dokáže identifikovat všechny tyto problémy velmi jednoduše, jelikož je schopna naučit se správný vzhled objektu, včetně případných významných, avšak přípustných variací. ((Obrázek: Red-Analyze.jpg))

Nástroj ViDi RED Analyze se využívá také k segmentaci speciálních zájmových oblastí – například přítomnosti cizího materiálu na zdravotnické tkanině. Nástroj Analyze dokáže spolehlivě identifikovat relevantní oblast tím, že se jednoduše naučí odlišný vzhled cílené zóny.

Typické aplikace

Nástroj ViDi RED Analyze zjednodušuje automatickou detekci a klasifikaci vad na texturovaném povrchu kovů, například u kontroly pístních kroužků. Při kontrole válců tento nástroj rovněž spolehlivě detekuje póry v kovu. 

Nástroj ViDi RED Analyze se využívá také při kontrole textilií, včetně airbagů. Airbagy jsou podrobovány kontrole kvality dle přísných standardů, aby byla zajištěna bezpečnost cestujících. Výrobci automobilů musejí všechny komponenty s kritickým významem pro bezpečnost kontrolovat dvakrát i třikrát, aby zajistili kvalitu a snížili náklady na záruční opravy a svolávací akce.

Klasifikace objektů a scén

Nástroj ViDi GREEN Classify se využívá pro klasifikaci individuálních objektů nebo kompletní scény, například k identifikaci produktů na základě jejich balení, ke klasifikaci kvality švu svaru nebo k odlišení přípustných anomálií od nepřípustných. Nástroj se učí rozlišovat mezi různými třídami na základě sady snímků. Proces naučení vyžaduje pouze přiřazení a označení snímků podle různých tříd

Typická aplikace

Švy svarů na pístech jsou značně různorodé, a je proto obtížné identifikovat anomálie. Některé anomálie, například chybějící, předimenzované nebo poddimenzované švy svarů, jsou nežádoucí. Nicméně jiné anomálie, jako jsou překrývající se švy, jsou žádoucí, a dokonce z bezpečnostních důvodů nezbytné. Nástroj ViDi RED Analyze v kombinaci s nástrojem ViDi GREEN Classify usnadňuje automatickou kontrolu a klasifikaci vad švů svarů.

Čtení textu a znaků

Nástroj ViDi BLUE Read rozpoznává silně zdeformované, zkosené nebo nedostatečně vyleptané kódy pomocí technologie optického rozpoznávání znaků – OCR. Na základě předem naučené knihovny fontů identifikuje většinu textů bez dalšího programování nebo učení fontů, což zajišťuje rychlou a snadnou aplikaci. Tento robustní nástroj lze naučit podle specifických požadavků na aplikaci OCR. Nejsou k tomu zapotřebí žádné odborné znalosti.

Typická aplikace

Výrobci automobilů musejí být schopni lokalizovat a dekódovat identifikační čísla na podvozku nebo vozidle (kódy VIN), aby zajistili náležitou vysledovatelnost. Barvy laku, odrazy a odlesky mohou tradičním systémům počítačového vidění komplikovat lokalizaci a rozpoznávání znaků. Nástroj ViDi BLUE Read však spolehlivě identifikuje všechny deformované znaky během kontroly kódu VIN.

Shrnutí

Umělá inteligence (AI) a hluboké učení otevírají technologiím počítačového vidění zcela nová pole aplikací. Složité výzvy, které byly dříve neřešitelné, lze nyní spolehlivě řešit, zejména pokud jde o neznámé anomálie. Složitost obtížné aplikace již není nepřekonatelným problémem – sada CognexViDiSuite řeší složité aplikace snadno, rychle, a navíc nevyžaduje odborné znalosti z oblasti umělé inteligence.