近日,富士通實驗室宣布,公司已經(jīng)成功開發(fā)了一種用于圖像檢查的 AI 技術(shù),該技術(shù)可以高度精確地檢測制成品上的各種外部異常,包括劃痕和生產(chǎn)錯誤的等。同時,該技術(shù)也大大減少了產(chǎn)品的質(zhì)檢人力與時間成本。
機器視覺給產(chǎn)品「挑刺」,又快又準
長期以來,產(chǎn)品質(zhì)量檢測都是依賴人工肉眼檢測,這樣的方式,不僅效率低,而且很容易因人為因素,造成漏檢、錯檢、標準不統(tǒng)一等問題。
為此,富士通決定用機器視覺代替人類肉眼,來檢測成品的外部異常?!窤I 質(zhì)檢員」可根據(jù)產(chǎn)品的近似形狀、詳細結(jié)構(gòu)和質(zhì)地等特征,確定產(chǎn)品是否有缺陷。
在不同類型的測試中,「AI 質(zhì)檢員」也能夠把握檢測重點,精準分析產(chǎn)品異常。比如,在形狀變形測試中,它會理解,近似形狀的判斷是最重要的;而在條件或圖案測試中,「AI 質(zhì)檢員」就會認為,紋理的檢測是最重要的。
此外,即使產(chǎn)品看起來正常,但如果涂層、顏色和接線形狀等元素存在個體差異,AI 也會針對每個項目檢查這些特性,并在檢查的同時,判斷出個體差異或異常是否在可接受的范圍內(nèi)。
據(jù)介紹,訓練 AI 來執(zhí)行質(zhì)量控制任務(wù)的挑戰(zhàn)在于,此前通常使用個體特征的加權(quán)和累加指數(shù)來訓練模型,如此一來,要創(chuàng)建一個能夠掌握所有檢查特征的模型,可能會比較困難。
對此,富士通已經(jīng)開發(fā)出一種新的 AI 模型訓練方法,讓 AI 能夠基于 5000 多種人工物體的圖像庫,生成各種形狀、大小和顏色的材料,并在其中隨機添加異常,然后用這些帶有異常的圖片訓練模型。
在訓練過程中,富士通研究人員將正常圖像與 AI 還原后的圖像進行比較,評估每種功能的訓練程度,例如近似形狀、詳細結(jié)構(gòu)和紋理,并控制要添加的異常的大小、顏色和數(shù)量,以便 AI 優(yōu)先學習未捕獲的特征。之后,通過對 AI 還原的圖像進行評估,對其薄弱方面進行加強訓練。
簡而言之,這一過程相當于,AI 自己創(chuàng)造異常,再交給自己進行檢測,并將圖像恢復(fù)至正常狀態(tài),從而在不斷的自我博弈中,精進技藝。
富士通在其日本長野工廠的檢驗過程中,驗證了該技術(shù)的有效性。當其 AI 應(yīng)用于外觀正常的產(chǎn)品時,AUC 得分超過 98%,而且,該技術(shù)將印刷電路板的檢驗工時減少了 25%。
富士通表示,未來公司將進一步開發(fā)相關(guān)技術(shù),應(yīng)用于其 COLMINA 數(shù)字解決方案,實現(xiàn)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。