PEKAT VISION – Kontrola kvality s využitím neuronových sítí

Obrázek 1 Obrázek 1

Význam automatizace v průmyslu stále roste, a to nejen ve výrobě, ale také v rámci kontroly kvality. Řada firem však pro kontrolu využívá operátory, přestože je možné ji vyřešit s pomocí softwaru efektivněji a s menší náchylností k chybám či nekonzistenci (únava, nepozornost atd.).

Jedním ze softwarů pro průmyslovou vizuální inspekci je i PEKAT VISION, pracující na bázi neuronových sítí. Ty mají oproti algoritmickým metodám řadu výhod. Zatímco při algoritmickém přístupu je nutné vymyslet řešení na míru konkrétnímu projektu, neuronové sítě mají schopnost naučit se rozeznávat řadu různých objektů, aniž bychom museli dělat velké změny od jednoho projektu k druhému. Stačí zpravidla kvalitní tréninkové obrázky a někdy lehká úprava parametrů. Uživatel díky tomu šetří čas, protože není nutné provádět rozsáhlé úpravy programu pro každý další projekt. Neuronové sítě také dokážou být odolnější proti malým změnám např. v osvětlení.

Software PEKAT VISION je velmi všestranný. Nabízí různé moduly, které je možné navzájem kombinovat. Jednak ty, které využívají neuronové sítě (Anomálie povrchu, Detekce povrchu, Detektor, Klasifikátor, OCR), jednak moduly pro předzpracování obrázků, měření, sjednocení pozice objektů nebo maskování části obrázku. Podporuje i rozšíření funkcionality pomocí vlastního kódu v jazyce Python nebo automatické akce po vyhodnocení obrázku (např. komunikace s PLC, spuštění skriptu či odeslání HTTP requestu). Nakonec je možné jednoduše vytvořit HTML report pro prezentaci výsledků. Uživatelsky přívětivé prostředí přitom umožňuje dosažení rychlého výsledku i méně zkušenými uživateli bez znalosti programování.

Můžeme si podrobněji představit hlavní moduly a příklady jejich využití v praxi:

Modul Anomálie povrchu je používán pro kontrolu povrchů. K tréninku tohoto typu kontroly potřebuje uživatel pouze obrázky bez vad. Neuronová síť následně hledá jakékoliv odchylky od normálu. Na obrázku č.1 lze vidět jeho využití při detekci velkých tvarových vad na pletivu. Použití tohoto modulu je velmi jednoduché a uživatel může dosáhnout prvních výsledků již během několika minut.

Detekce povrchu je primárně určena pro kontrolu jemnější povrchové struktury a používá se např. pro odhalování škrábanců, vlasových trhlin, změny struktury apod. Na trénovacích obrázcích uživatel zakreslí oblasti s defekty, a neuronová síť se je učí rozlišovat podle jejich charakteristického vzhledu. Na obrázku č. 2 vidíme jeho využití pro hledání záseků a otlučenin na povrchu ložiska.

2 surface otluky2Obrázek 2

Detektor se používá pro lokalizaci objektů v obraze. Jeho síla spočívá v tom, že umí detekovat objekty a defekty s variabilní strukturou – například nekompletní výrobky nebo suky ve dřevěných deskách, viz obrázek č. 3. Trénuje se na obrázcích, na kterých se hledané objekty jednoduše označí obdélníkem (nebo kruhem při využití rotace). Následně hledá tyto defekty kdekoli v obrázku a označí je obdélníkem (s názvem třídy defektu, pokud je použita klasifikace do tříd).

3 detector wood onlineObrázek 3

Klasifikátor umožňuje rozdělovat do tříd buď nalezené objekty a defekty z předchozích modulů (např. Detektoru) nebo statické oblasti v obrázku, případně rovnou celé obrázky. Používá se pro třídění výrobků nebo kontrolu kompletnosti i složitých výrobků. Na obrázku č. 4 vidíme jeho použití při kontrole rýžových chlebíčků.

4 classifier corn onlineObrázek 4

OCR je modul pro optické rozpoznávání znaků, který umožňuje v obrázku hledat texty a kontrolovat jejich správnost. Jeho použití na kontrolu data expirace ukazuje obrázek č. 5.

5 OCR onlineObrázek 5

Jak již bylo uvedeno, všechny moduly je možné navzájem kombinovat. To je výhoda například pro složitější projekty, v rámci kterých pro hledání různých typů defektů mohou být vhodné různé moduly. Pro více informací navštivte www.pekatvision.com.

Autor: Kristýna Janků, PEKAT s.r.o.

PEKAT VISION

Společnost PEKAT VISION vyvinula software pro vizuální inspekci a zajištění kvality při průmyslové výrobě, který dokáže pomocí umělé inteligence detekovat anomálie na jakémkoliv povrchu i materiálu.

 

www.pekatvision.com/cs