如何訓練邊緣學習

邊緣學習大腦
訓練邊緣學習與訓練生產線的新進員工類似。使用者需要知道的並非機器視覺或人工智慧 (AI) 的運作方式,而是了解他們需要解決的問題。
 
例如,若應用簡單明瞭,例如將可接受和不可接受的零件分類為「良品」或「不良品」,使用者必須知道哪些零件可接受以及哪些不可接受。在此使用案例中,邊緣學習特別能夠有效地判斷零件中有哪些明顯的變異,以及哪些變異純屬美觀而不影響功能。
 
邊緣學習也不限於二分法。如果零件需要分為三或四個(或更多)不同的類別,可同樣輕鬆部署。邊緣學習也能夠分析影像中的多個目標檢測區 (ROI)。當然,多個 ROI 和多個類別都可以一起處理,使此技術功能強大又易於使用。
 
觀看下方關於如何訓練邊緣學習工具的逐步教學課程,了解您在之後的工廠自動化部署能如何運用此技術。

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嗨,我叫 Tyler Ducharme,我是技術行銷專員,任職於康耐視的 InSight 產品團隊。今天,我想介紹一下如何使用我們全新的 ViDi EL 分類器來設定 In-Sight 2800 應用。

關於我的設定,我的 In-Sight 2800 智慧相機配備了連接 24 伏特電源的集成式光源與鏡頭。 利用我們新的 ViDi EL 分類工具結合 In-Sight 2800 智慧相機,讓我向各位展示我們如何讓視覺化繁為簡。 好,這就是我們用來設定 In-Sight 應用的 In-Sight 視覺套件軟體,如各位所見,我已經連上 In-Sight 2800 智慧相機。 

首先,我們要選擇圖像來源,這次我們只會使用相機本身。我們要做的事,就只有按兩次按鈕來設定我們的光源和對焦。所以我只要按一下最佳化照明來產生清楚明亮的影像,然後按一下焦點,以獲得我們的影像和對焦。訓練分類工具的第一步,就是設定我們想要檢測的目標檢測區。設定好這個區域以後,只要按下「Ok」即可。而工具要做的呢,就是向我顯示兩個預設類別,也就是 OK 與 NG,後者代表不合格。工具會自動為 OK 分配一個標籤,如第一張影像。所以我現在把我的 OK 部分放在相機下方。我想提的另一件事是,如果我們手上的零件不在影像中,裡面根本沒有零件,該怎麼辦。遇到這種情況,這款工具的美妙之處在於,我們其實可以新增另一個類別,而且我們可以稱它為無零件。 我們會帶入該類別,然後逐步完成訓練。我們從收集一些影像開始。這是我們的合格零件。我可以在影像周圍稍微移動它,觸發相機,這當然還是合格的零件。我要做的就是按 OK 按鈕,各位會看到我的影像數會在這裡增加,我實際上已經訓練了該影像。各位會注意到,有一個綠色環繞著黃色圓圈,黃色圓圈表示正在預測哪個類別,綠色環則是信心水準。在這個案例中,光是因為我剛剛訓練過它,信心分數就達到了 100%。

好吧,我們加入一些密封層破損的壞零件,觸發相機,我們目前還沒有訓練任何不合格零件。因此,該工具難以預測壞零件屬於哪個類別,在這種情況下,工具對我們目前有的任何類別都沒有信心。我們開始訓練後,各位會看到我們的信心分數飆升至 88%。最後,我們要要處理的是無零件,非常淺顯易懂。拍攝一張影像、訓練,看來很成功。我要提一下底端的模型健康指標。我們會用這個模型健康指標決定應用何時完成部署準備。原則上超過 80%,且隨著加入更多影像而趨於穩定是最好的情況,就可以了解何時可以部署應用。好,我想在這裡多新增幾張影像,所以我要進入這個編輯類別視窗,我實際上已經事先收集了幾張範例影像,所以我可以將它們匯入工具中,選擇文件夾。太好了。我們總共匯入了 10 張影像,現在可以看到每張影像都有一個附綠色環的預測。讓我們全選影像。真的非常簡單,只要一次標示所有影像。我只要按一下,然後把影像拖曳到要訓練的類別中。這些看起來都沒問題。接下來我們只要全部選擇,然後按一下並拖曳到正確的類別中即可。好,現在我們回到編輯類別。各位可以看到我們的模型健康指標升到了 99%。如各位所知,我們已經為 NG 訓練了八張影像、為無零件訓練兩張影像,並為 OK 訓練了九張影像。我想這個應用已經做好部署的準備了。我們現在就來實際測試一下。我現在要讓裝置上線。我們的相機下現在沒有零件。我們把零件放在相機下,結果是 OK,可以在影像中四處移動,各位可以看到我們的信心度非常高。旋轉零件,看來很棒。現在我們把 NG 零件放在相機下,我們一樣可以旋轉零件、四處移動。很成功。也可以新增更多變因。這次仍然正確分類。我想看起來很成功。

我想向各位展示的最後一個功能,是為在工廠現場監視此裝置的使用者實際建立一個運作時間 HMI 顯示畫面。我們進入 HMI 步驟,運氣很好,很多使用者希望知道的資訊已經預設為顯示。這裡是我們實際檢測零件的目標檢測區、影像本身和這個灰色方塊上有預測類別。但假設使用者想要知道工具對其預測多有信心,我們只需要進入這個下拉式選單,這裡有工具的所有屬性,各位可以找到預測類別分數,是以百分比表示。我們只要將屬性套用至顯示畫面即可,接著我們就可以回到線上顯示合格的零件。現在我們也可以同時看到預測類別信心分數。這是 NG。太好了。我認為差不多該設定 HMI 顯示了。

現在來回顧今天的教學課程,首先我們連接了裝置與 InSight 視覺套件。接著我們按兩下即可設定影像。我們加入了 ViDi EL 分類工具並建立三個類別:OK、NG 及無零件。我們對每種類型的零件拍攝多張影像,並為正確的影像指定一個類別。我們的模型健康指標超過 80% 且穩定時,我們接著就會執行我們的工作,並確保零件正確分類。

最後,我們建立了非常簡單的 HMI 顯示畫面,同時列出預測類別以及預測類別的信心百分比。從此開始,我們就可以進一步設定 HMI,利用源自其他工具的更多資訊或更多資料,協助生產線使用者追蹤裝置性能。我們也可以在工廠現場設定與工廠 PLC 或其他裝置互動
的通訊。

再次感謝您的觀看。

 

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