检测、分类、计数

2024年01月11日

仅需几个步骤就可以完成 AI Vision 集成

图像数据处理在质量保证、生产监控或机器人等众多工业领域起着至关重要的作用。基于 AI 的系统大大拓展了应用范围，解决了各种以前难以克服的挑战，即使在现有的工业应用中也能发挥重要作用。这是因为神经网络经过训练后，可以识别复杂的图案，发现异常，甚至预测工具故障，这样就可以显著提高工艺性能。尽管应用前景广阔，但许多公司在将AI 图像处理运用到当前应用中时仍然面临各种问题。

这项技术究竟如何工作，以及如何在您自己的应用中启动和运行，还没有普遍适用的答案，各个行业的知识储备参差不齐。智能 AI 系统和相机制造商正在通过简化基于 AI 的嵌入式视觉系统等方式解决这个难点。IDS NXT就是一个例子。这是一套完整的智能 AI 系统，让这种技术不再由专家独享，为普通开发人员打开了轻松使用AI的图像处理的大门。它让集成到应用的过程更加方便快捷。

检测、分类、计数、完整性验证

AI图像处理能够将图像分类，非常适合产品检测和分类的工作。这样，许多常常需要人工完成的任务就有了实现自动化的可能。这包括识别缺陷、对传送带上的物体进行分类和完整性检查。不仅如此，它们能够在图像中识别复杂图案和结构，所以成为了质量保证的重要工具。而人眼要识别这些问题往往非常困难。

IDS NXT相机在传送带上检查包装中的苹果的完整性和质量。 — 检查传送带上托盘中各种产品的完整性和质量是IDS NXT等智能系统的典型任务

IDS NXT相机检查传送带上12个为一包的泡罩包装的药丸状况 — 相比“设定程序”，“训练”是检查泡罩包装更简单的方式

领域专家开展可行性研究

由于图像处理领域存在许多机遇和挑战，尤其是需要用到以前未知的技术、工具和方法，进行可行性研究越来越重要。它们能够对可行性进行可靠评估，但同时也可能让流程更为复杂、成本高昂。然而，相比使用基于规则的图像处理方法，使用机器学习方法的关键技能有所不同。结果质量素不再取决于图像处理专家手动开发的程序代码，而是取决于包含适当样本数据的学习过程。这需要的应用有深入了解。

使用IDS NXT等完备的 AI 系统，可以在简单直观的云服务中管理很大一部分开发和评估过程，这样就减少了工作量，尤其能够大大简化初始应用测试工作。借助AI Vision Studio，用户不需要有任何AI、应用编程或图像处理的经验。这尤其适合非常复杂的嵌入式系统开发，这类工作之前只能由专业人士借助非常专业的开发工具才能完成。在这种情况下，可行性分析可以由拥有最多产品知识的领域专家单独执行。因此，公司在评估阶段可以减少对程序员和图像处理专家的依赖。

通过小步快跑的策略缩短训练周期

在得到可行性分析测试的初步结果后，就可以对后面的流程进行调整，提高 AI 模型的质量和性能。需要注意的是，根据情况可能需要转而采用更大的数据集。然而，这应该是一个循序渐进的过程，确保模型得到正确稳健的训练。一开始采用规模较小的数据集可以减少过度拟合的风险，防止模型“记忆”过多训练数据，这样在面对新的未知数据时难以推广。此外，使用较少的数据可以缩短训练阶段，加快实验速度和提高迭代次数，这样方便您得到及时反馈，对模型或数据集进行相应调整。

系统还为用户提供了大量方便易用的工具，其中，AI Vision Studio“IDS lighthouse”甚至能帮助没有经验的用户破除障碍。这样也有助于直接在云中使用合适的样本数据评估训练结果。这样就可以大大减少耗时的准备工作，避免在实际机器上进行测试，尤其可以轻松应对需要多次迭代的情况，通过这种方式，在项目开始时，您就基本不需要浪费时间。

一体化系统轻松实现集成

即使因为提供了方便用户的工具，图像处理更加直观，让新手也可以轻松驾驭，但要将其无缝集成到客户应用，仍然存在重大挑战。这种挑战尤其体现在硬件和软件级别的接口方面。在硬件方面，为确保实现无缝连接，需要考虑连接器、线缆、适配器和线缆长度等诸多方面。在软件方面，集成则涉及传输协议、结果格式以及将图像处理软件无缝集成到系统的控制系统等方面的问题。这时，软件开发工具包(SDK)往往具有决定性作用，它们可以提供必要的工具和资源，使图像处理功能可以灵活匹配现有的系统架构。为了掌握各种编程语言，开发人员就起着至关重要的作用。

IDS NXT AI相机安装在金属支架上。Vision Apps、基于网络的模块化编辑器和deep ocean AI加速器设置在旁边。 — IDS NXT能够立足于想法实现各种功能齐全的嵌入式 AI 视觉系统，大大简化图像分析工作。

图像处理不仅仅是一种孤立的技术，它应该成为整个应用过程的一个组成部分，为了确保轻松地成功集成图像处理，必须从整体出发，使系统在硬件和软件方面都更加方便用户使用。IDS NXT这样的一体化嵌入式视觉系统可以实现这一目标。

IDS NXT相机检测传送带上的包裹并读取包裹标签上的条形码。使用模块化编辑器(Block-based Editor)，将任务引入分析序列并在相机上执行。 — 借助IDS NXT，用于检测或分类数据包的 AI 方法可以与“读取代码”等传统方法相结合。

积木式系统中的智能图像分析

即使用户没有 AI 或应用编程的专业知识，他们仍然可以轻松使用 AI 图像处理，但这就要求包括图像采集、分析结果传输、机器控制在内的所有组件的设计更加简单全面。IDS NXT不仅提供了智能相机硬件，还提供了 AI 数据和训练平台，通过模块化可视编辑器将各个分析序列组合到一起，这样就可以作为应用执行，用户需要做的只是在相机上按一下按钮。完美协调的构建工具使嵌入式视觉开发过程简化到极致。

借助标准化接口（如数字输入和输出）、restful web服务和工业协议（如OPC-UA），整个系统的系统集成就像使用智能传感器一样简单。借助这种基于应用的系统，分析任务还可以在几秒钟内轻松完成产品转换。这最大限度地减少了投入的设置时间，即使处理只有一件产品的极小批量，专门的嵌入式视觉设备仍然经济高效。IDS NXT这类系统让 AI 方法应用更加简单且全面，这大大降低了新技术的应用门槛，最终可以缩小知识差距。

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