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定向优化 AI,实现高速低耗——微视图像高速六面外观解决方案

时间:2021-08-06 15:48:17来源:李晓辉 辛玮

导语:​北京微视新纪元科技有限公司自主开发的 AI 软件,基于底层优化多线程、多训练模型的并行运算,以现有的 NVDIA 2080TI 的显卡为例,可以实现 20000pcs/min 的峰值识别速度,不仅减少了硬件采购成本,还提高了设备的使用率。

 1 方案背景

  电子信息的发展迅速的今天,电容、电阻已发展成高品质、小体积、大数量的关键零部件,现有电阻、电容单粒外形是矩形, 共有六面外观 , 现有外观瑕疵检测技术都是分开检测六面外观的缺陷,即六面外观各有不用,分成不同算法来解决。由于传统的 AI 算法大多基于googel 的tensorflow 架构,占用显存大, 一方面增加了以显卡为主的硬件成本,另一方面也会影响运算速度。

  基于以上痛点,微视公司自主开发的 AI 软件,基于底层优化多线程、多训练模型的并行运算,以现有的 NVDIA 2080TI 的显卡为例,可以实现20000pcs/min 的峰值识别速度, 不仅减少了硬件采购成本,还提高了设备的使用率。

   2 技术详解

AI智能技术.png

  2.1 核心技术

  (1) 底层算法基于自有的 TeAiFrame 深度学习框架,结合通俗易懂的操作 UI,帮助用户实现无编程的 AI 应用体验。其中 TeAiFrame 为 C++ 实现 AI 框架,针对工业应用场景对高性能、低功耗、快速建模等需求,自 2013 年发布以来,经过不断迭代优化,相较于流行的几款偏学术的 AI 框架,TeAiFrame 具有显著的工业应用落地优势。

  (2) 得益于完全自主知识产权的 TeAiFrame 框架,AI 谛创运行端软件可以运行于主流的操作系统,包括 windows 、主流 Linux、Mac OS、Android、IOS 等。对于硬件,运行端除可运行于常用的 GPU 外,也支持 CPU、嵌入式芯片等硬件环境。

微视图像 AIDitron3.0 实时缺陷检测分析.png

微视图像 AIDitron3.0 实时缺陷检测分析 


  (3) 以六面外观检测解决方案为例,针对工业中高速缺陷检测需求,AI 谛创 3.0(AiDitron3.0)高性能版,采用流水线以及批处理技术,处理速度可以达到 20000pcs/min。

  (4) AI 谛创 3.0(AiDitron3.0)强大的算子整合平台,谛创结合深度学习和传统算法各自的优势,持续不断地集成优质算子到平台上,以满足客户对测量,匹配等传统应用的需求。

  3 产品介绍

  3.1 人工智能软件 AiDitron 3.0

  微视图像人工智能团队研发出的 AI 人工智能软件定位服务于自动化生产线,可实现各类外观检测,OCR 识别,定位, 分类筛选以及传统算法的测量、匹配等功能。本软件基于神经网络开发,操作方便,准确度高,即便是零编程基础的开发人员也可轻松上手操作。

  (1) AiDitron 是首款国内自主研发的 AI 软件,也是目前国内少有的一款成熟稳定的工具化深度学习软件,工具化、模块化,操作简单,使用和维护成本低。在本方案的应用中,前端工业相机捕获图像,借助 AiDitron3.0 高速缺陷分析检测软件, 通过加载预先训练的缺陷模型对采集图像进行实时超高速缺陷判断并标注。

  (2) 和常规的 AI 训练过程类似,AiDitron 3.0 缺陷检测也需要有标注 -> 训练 -> 验证的过程。AiDitron3.0 充分利用GPU 集群完成高效图像训练,训练过程完毕后 AiDitron3.0 加载训练模型,同样利用 GPU 集群的超高计算性能完成多任务的并行计算,目前基于单显卡(以 NVDIA 2080TI 为例)在实际测试中占用不到 3 个 G 显存的前提下即实现了 20000pcs/ min 卓越的检测效率。

  (3) AiDitron3.0 拥有相机采集节点,以及运动控制节点功能。

  (4) 针对缺陷图片收集困难的问题,AiDitron3.0 会在深度学习节点集成缺陷仿真环境。

  (5) 深度学习节点,针对使用者在标注 GT 时,可能出现的误标记、漏标记,AiDitron3.0 具备智能提醒系统。

  2.AiDitron3.0 人工智能软件算法处理,其优势及创新点包含几大方面:

  (1) 功能齐全:涵盖了工业领域常见的难点问题:外观检测、OCR 识别、目标定位与分类筛选以及测量、匹配。

  (2) 自主研发:完全自主研发的神经网络,支持深度定制, 国内成熟的工具型 AI。

  (3) 定位专业:专注于机器视觉应用领域,现场工程实施高效可靠。

  (4) 简单准确:操作简单、准确度高,相比传统图像算法, 这套软件设计为工具化、模块化,操作也更为方便,即便是没有编程经验的开发人员也可轻松上手。

  (5) 兼容传统算法:超越了传统 AI 软件由于自身架构局限, 不兼容传统算法的缺陷。

  (6) 深度优化:实现 20000PCS/min 超高检测速度。

产品介绍.png

  4 成果总结

  众所周知,由于特殊领域会用到显卡,导致显卡的价格一直是水涨船高,特别是显卡显存越大,其成本上升明显。在客户现场的实际测试效果证明,在相同产能下,不但给客户降低了硬件的采购成本,而且在设备硬件不改变的前提下为客户兼容更多的产品类型打下基础。

  因为融入了传统算法,面对一些对纯 AI 场景不太友好的检测环境时,AiDitron 3.0 软件反而成为了最佳的选择。


标签: AI机器视觉

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