Öntanuló, hatékony – majdnem emberi
Deep Learning képanalízis
A CognexViDi Suite képelemző szoftver Deep Learning-en alapuló gépi látóképességgel teszi lehetővé a tárgyak automatikus felismerését, ellenőrzését és osztályozását.
A CognexViDi Suite az első Deep Learning-en alapuló képanalizáló szoftver, amelyet kifejezetten a gyártásautomatizálás igényeinek kielégítésére terveztek. Ez valós feladatokon, „terepen” tesztelt és optimalizált, megbízható szoftveralkalmazás, amely a gépi látás legkorszerűbb algoritmusait hasznosítja.
A CognexViDi Suite a mesterséges intelligenciát (Artificial Intelligence – AI) kombinálja az olyan robusztus ipari gépilátó szoftvercsomagokkal, mint a VisionPro és a Cognex Designer Software. Ezek így együtt képesek olyan összetett alkalmazások platformjául is szolgálni, amelyeket a hagyományos gépi látási technológiákkal túl nehéz, időigényes és költséges lenne realizálni. A szoftvercsomag négy hatékony eszközkészletet tartalmaz:
- ViDi BLUE Locate, amely képes megadott jellemző képrészleteket felismerni, helyüket meghatározni és azonosítani,
- ViDi RED Analyze, amely kijelölt képrészleteket elemez és felismeri azok eltéréseit a referenciaként tárolt képrészlettől,
- ViDi GREEN Classify, amely tárgyakat és elrendezéseket képes osztályozni, és végül
- ViDi BLUE Read, amely karakterek és szövegek felismerésére képes.
Az új Deep Learning technológia még akkor is képes megbízhatóan működni, ha anomáliák és előre nem jelezhető hibák láthatók a vizsgált képeken, és ezért alkalmasak arra, hogy jobban teljesítsenek még a legjobb minőségű (hagyományos) képfeldolgozó szoftvereknél is. Emiatt különösen jól használhatók arra, hogy felismerjenek és azonosítsanak deformált képrészleteket is, elkülönítsék az anomáliákat és azonosítsák a leképezett objektum hibáit (az előre megtanult referenciaképekhez képest – A szerk. megj.), azonosítsanak és osztályozzanak felületi tulajdonságokat, textúrákat és az erről felismerhető anyagokat, és végül igényes karakterfelismerési (Optical Character Recognition – OCR) feladatokat oldjanak meg még akkor is, ha a nyomtatott szöveg képe valamilyen torzulást szenvedett.
1. ábra
A deformált képrészletek felismerése és azonosítása
A ViDi BLUE Locate magyarázó szövegekkel, annotációkkal ellátott képekből tanulva alkalmas összetett képjellemzők és objektumok felismerésére. Az öntanuló algoritmusokkal felismerhetők az alkatrészek, tárgyak, akár még átlátszó gyógyszeres fiolák is megszámlálhatók egy tálcán, és akár összetett készletek tartalma is elemezhető. A ViDi BLUE Locate eszköz betanításához az operátornak csupán annotált képekkel kell rendelkeznie, azaz olyan képekkel, amelyeken a fontos részletek meg vannak jelölve és magyarázó szöveggel vannak ellátva (1. ábra).
Tipikus alkalmazások
Bizonyos azonosítási, számlálási és osztályozási alkalmazásoknál a gyártók csupán vizuális megfigyelésre támaszkodhatnak – különösen az olyan esetekben, ha az objektumok vonalkódos azonosítása nem lehetséges. Az ilyen esetekben viszont a látott kép kisebb változásai problémát okozhatnak a hagyományos gépi látórendszereknek. Ilyen például egy gyújtógyertya-gyártó gépsor, amelyen az összeszerelésre megérkező alkatrészek különböző színű tálcákon érkeznek. A ViDi BLUE Locate és GREEN Classify pusztán a látott kép alapján képes azonosítani, megszámlálni és elkülöníteni a már csomagolásra kész gyújtógyertyákat a még végszerelésre váró részegységeiktől.
2. ábra
Hibaérzékelés és szegmentálás
A ViDi RED Analyze arra szolgál, hogy rendellenességeket és esztétikai hibákat derítsen fel, legyenek azok karcolások egy látható felületen, nem teljes vagy helytelen szerelési művelet következményei, de még akár szövési hibák is egy textilanyagon.
Ez az eszközkészlet nagyon egyszerűen képes azonosítani mindezeket a problémákat azáltal, hogy „megtanulja” egy hibátlan objektum képét a jelentős, de megengedett eltérésekat mutató változatokkal együtt (2. ábra).
A ViDi RED Analyze ugyancsak jól használható a látott kép szegmentálására is, az egyes felülettípusokra való figyelem felhívására – mint például valamilyen idegen anyag jelenlétének érzékelésére a gyógyszergyártásban. Az Analyze szoftvereszköz megbízhatóan képes felismerni a jelentőséggel bíró felületdarabot egyszerűen annak vizuális megjelenése alapján, amely eltér az eszköz által korábban megtanult, elfogadhatónak minősített felületi referenciakép(ek)től.
3. ábra
Tipikus alkalmazások
A ViDi RED Analyze egyszerűsíti a hibák automatikus felismerését és kategorizálását valamilyen textúrával rendelkező fémfelületen – például alkalmazható a motorgyártásban a dugattyúgyűrűk meglétének ellenőrzésére. A hengerfurat belső vizsgálata során az eszköz megbízhatóan képes felismerni a fémfelület egyenetlenségeit, pórusait (3. ábra).
4. ábra
A ViDi RED Analyze alkalmazható a textiliparban is, például az autólégzsákok alapanyagának gyártásánál. A légzsákoknak rendkívül szigorú biztonsági követelményeket kell teljesíteniük az utas biztonsága érdekében. Az autóipari beszállítóknak esetenként meg kell kétszerezni vagy háromszorozni a biztonságkritikus alkatrészek gyártása során elvégzett ellenőrzés mértékét ahhoz, hogy garantálhassák a biztonságot és csökkenteni tudják a garanciális és visszahívási költségeiket (4. ábra).
Objektumok és esetek minősítése
A ViDi Green Classify arra szolgál, hogy egyedi objektumokat vagy akár egy esetet is minősítsen, osztályozzon. Lehetővé teszi például különböző termékek szétválogatását a csomagolásuk különbségei alapján, hegesztési varratok minősítését, a megengedett és elfogadhatatlan eltérések megkülönböztetését. Az eszköz megtanulja megkülönböztetni egy képsorozat képeit és kategóriákba osztályozni azokat. Ehhez csupán arra van szükség, hogy az eszköz számára rendelkezésre álljon egy emberi közreműködéssel kategorizált mintaképsokaság (5. ábra).
5. ábra
Tipikus alkalmazás
A dugattyúk hegesztési varratainak képe rendkívül változatos, ezért a rendellenességek gépi felismerése nagyon nehéz. Bizonyos fajta rendellenességek, mint a hiányzó, a túlhevített vagy elégtelenül felmelegedett hegesztési varratok nem kívánatosak. Más anomáliák – mint például az egymást átfedő hegesztési varratok – azonban megengedettek, sőt akár kívánatosak is lehetnek biztonsági megfontolásokból. A ViDi RED Analyze és a ViDi GREEN Classify szoftvereszközök kombinációjával egyszerűsíthető az automatikus ellenőrzés és a hegesztési varrathibák kategorizálása (6. ábra).
6. ábra
Karakterek és szövegek olvasása
A ViDi BLUE Read OCR-képességével „kibetűzi” a nagyon eltorzult, ferdén nyomtatott vagy gyengén bemart betűket és kódokat. Előre betanított fontkönyvtár alapján, további programozás vagy font-betanítás nélkül azonosítja a legtöbb szöveget, amely révén gyorsan és könnyen használatba állítható. Ez a robusztus szoftvereszköz betanítható úgy, hogy specifikus karakterfelismerés-alkalmazási követelményeknek tegyen eleget. Mindehhez nincs szükség speciális programozói ismeretekre (7. ábra).
7. ábra
Tipikus alkalmazás
Az autóipari gyártóknak képesnek kell lenniük megtalálni, felismerni és elolvasni az alváz- vagy gyártási számot (VIN kód: az ISO 3779:2009 szabvány szerinti járműazonosító – A ford. megj.) a termékek nyomon követhetőségének biztosítása érdekében. A festés színe, a tükröződés és csillogás zavaró hatása miatt ez a feladat meghaladhatja egy hagyományos gépi látórendszer képességeit. A ViDi BLUE Read viszont megbízhatóan felismeri a deformált karaktereket is a VIN kód ellenőrzése közben.
Összegzés
A mesterséges intelligencia és a Deep Learning új alkalmazási területeket tár fel a gépi látórendszerek számára. Azok az összetett kihívások, amelyeknek megfelelni régen megoldhatatlan feladatot jelentett, ma megbízhatóan végrehajthatók még akkor is, ha előre nem látható anomáliákra kell számítani. Egy nehéz alkalmazás összetettsége nem jelent áthidalhatatlan akadályt többé. A CognexViDi Suite segítségével egyszerűen és gyorsan oldhatók meg a bonyolult alkalmazások problémái, még akkor is, ha a kezelő nem rendelkezik számottevő mesterségesintelligencia-szakismerettel.
További információt talál az érdeklődő a következő webhelyen: www.cognex.com/products/machine-vision/vision-software/visionpro-vidi
Cognex Hungary Kft.
Jászberényi Dániel mérnök-üzletkötő
Magyarország
1088 Budapest, Rákóczi út 1-3.
Tel.: +36 30 781 14 12
E-mail:
www.cognex.com
Még több Cognex
