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定向優(yōu)化 AI,實(shí)現(xiàn)高速低耗——微視圖像高速六面外觀解決方案

時(shí)間:2021-08-06 15:48:17來源:李曉輝 辛瑋

導(dǎo)語(yǔ):?北京微視新紀(jì)元科技有限公司自主開發(fā)的 AI 軟件,基于底層優(yōu)化多線程、多訓(xùn)練模型的并行運(yùn)算,以現(xiàn)有的 NVDIA 2080TI 的顯卡為例,可以實(shí)現(xiàn) 20000pcs/min 的峰值識(shí)別速度,不僅減少了硬件采購(gòu)成本,還提高了設(shè)備的使用率。

 1 方案背景

  電子信息的發(fā)展迅速的今天,電容、電阻已發(fā)展成高品質(zhì)、小體積、大數(shù)量的關(guān)鍵零部件,現(xiàn)有電阻、電容單粒外形是矩形, 共有六面外觀 , 現(xiàn)有外觀瑕疵檢測(cè)技術(shù)都是分開檢測(cè)六面外觀的缺陷,即六面外觀各有不用,分成不同算法來解決。由于傳統(tǒng)的 AI 算法大多基于googel 的tensorflow 架構(gòu),占用顯存大, 一方面增加了以顯卡為主的硬件成本,另一方面也會(huì)影響運(yùn)算速度。

  基于以上痛點(diǎn),微視公司自主開發(fā)的 AI 軟件,基于底層優(yōu)化多線程、多訓(xùn)練模型的并行運(yùn)算,以現(xiàn)有的 NVDIA 2080TI 的顯卡為例,可以實(shí)現(xiàn)20000pcs/min 的峰值識(shí)別速度, 不僅減少了硬件采購(gòu)成本,還提高了設(shè)備的使用率。

   2 技術(shù)詳解

AI智能技術(shù).png

  2.1 核心技術(shù)

  (1) 底層算法基于自有的 TeAiFrame 深度學(xué)習(xí)框架,結(jié)合通俗易懂的操作 UI,幫助用戶實(shí)現(xiàn)無(wú)編程的 AI 應(yīng)用體驗(yàn)。其中 TeAiFrame 為 C++ 實(shí)現(xiàn) AI 框架,針對(duì)工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)高性能、低功耗、快速建模等需求,自 2013 年發(fā)布以來,經(jīng)過不斷迭代優(yōu)化,相較于流行的幾款偏學(xué)術(shù)的 AI 框架,TeAiFrame 具有顯著的工業(yè)應(yīng)用落地優(yōu)勢(shì)。

  (2) 得益于完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 TeAiFrame 框架,AI 諦創(chuàng)運(yùn)行端軟件可以運(yùn)行于主流的操作系統(tǒng),包括 windows 、主流 Linux、Mac OS、Android、IOS 等。對(duì)于硬件,運(yùn)行端除可運(yùn)行于常用的 GPU 外,也支持 CPU、嵌入式芯片等硬件環(huán)境。

微視圖像 AIDitron3.0 實(shí)時(shí)缺陷檢測(cè)分析.png

微視圖像 AIDitron3.0 實(shí)時(shí)缺陷檢測(cè)分析 


  (3) 以六面外觀檢測(cè)解決方案為例,針對(duì)工業(yè)中高速缺陷檢測(cè)需求,AI 諦創(chuàng) 3.0(AiDitron3.0)高性能版,采用流水線以及批處理技術(shù),處理速度可以達(dá)到 20000pcs/min。

  (4) AI 諦創(chuàng) 3.0(AiDitron3.0)強(qiáng)大的算子整合平臺(tái),諦創(chuàng)結(jié)合深度學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)算法各自的優(yōu)勢(shì),持續(xù)不斷地集成優(yōu)質(zhì)算子到平臺(tái)上,以滿足客戶對(duì)測(cè)量,匹配等傳統(tǒng)應(yīng)用的需求。

  3 產(chǎn)品介紹

  3.1 人工智能軟件 AiDitron 3.0

  微視圖像人工智能團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的 AI 人工智能軟件定位服務(wù)于自動(dòng)化生產(chǎn)線,可實(shí)現(xiàn)各類外觀檢測(cè),OCR 識(shí)別,定位, 分類篩選以及傳統(tǒng)算法的測(cè)量、匹配等功能。本軟件基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā),操作方便,準(zhǔn)確度高,即便是零編程基礎(chǔ)的開發(fā)人員也可輕松上手操作。

  (1) AiDitron 是首款國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的 AI 軟件,也是目前國(guó)內(nèi)少有的一款成熟穩(wěn)定的工具化深度學(xué)習(xí)軟件,工具化、模塊化,操作簡(jiǎn)單,使用和維護(hù)成本低。在本方案的應(yīng)用中,前端工業(yè)相機(jī)捕獲圖像,借助 AiDitron3.0 高速缺陷分析檢測(cè)軟件, 通過加載預(yù)先訓(xùn)練的缺陷模型對(duì)采集圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)超高速缺陷判斷并標(biāo)注。

  (2) 和常規(guī)的 AI 訓(xùn)練過程類似,AiDitron 3.0 缺陷檢測(cè)也需要有標(biāo)注 -> 訓(xùn)練 -> 驗(yàn)證的過程。AiDitron3.0 充分利用GPU 集群完成高效圖像訓(xùn)練,訓(xùn)練過程完畢后 AiDitron3.0 加載訓(xùn)練模型,同樣利用 GPU 集群的超高計(jì)算性能完成多任務(wù)的并行計(jì)算,目前基于單顯卡(以 NVDIA 2080TI 為例)在實(shí)際測(cè)試中占用不到 3 個(gè) G 顯存的前提下即實(shí)現(xiàn)了 20000pcs/ min 卓越的檢測(cè)效率。

  (3) AiDitron3.0 擁有相機(jī)采集節(jié)點(diǎn),以及運(yùn)動(dòng)控制節(jié)點(diǎn)功能。

  (4) 針對(duì)缺陷圖片收集困難的問題,AiDitron3.0 會(huì)在深度學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)集成缺陷仿真環(huán)境。

  (5) 深度學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn),針對(duì)使用者在標(biāo)注 GT 時(shí),可能出現(xiàn)的誤標(biāo)記、漏標(biāo)記,AiDitron3.0 具備智能提醒系統(tǒng)。

  2.AiDitron3.0 人工智能軟件算法處理,其優(yōu)勢(shì)及創(chuàng)新點(diǎn)包含幾大方面:

  (1) 功能齊全:涵蓋了工業(yè)領(lǐng)域常見的難點(diǎn)問題:外觀檢測(cè)、OCR 識(shí)別、目標(biāo)定位與分類篩選以及測(cè)量、匹配。

  (2) 自主研發(fā):完全自主研發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),支持深度定制, 國(guó)內(nèi)成熟的工具型 AI。

  (3) 定位專業(yè):專注于機(jī)器視覺應(yīng)用領(lǐng)域,現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)施高效可靠。

  (4) 簡(jiǎn)單準(zhǔn)確:操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高,相比傳統(tǒng)圖像算法, 這套軟件設(shè)計(jì)為工具化、模塊化,操作也更為方便,即便是沒有編程經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)人員也可輕松上手。

  (5) 兼容傳統(tǒng)算法:超越了傳統(tǒng) AI 軟件由于自身架構(gòu)局限, 不兼容傳統(tǒng)算法的缺陷。

  (6) 深度優(yōu)化:實(shí)現(xiàn) 20000PCS/min 超高檢測(cè)速度。

產(chǎn)品介紹.png

  4 成果總結(jié)

  眾所周知,由于特殊領(lǐng)域會(huì)用到顯卡,導(dǎo)致顯卡的價(jià)格一直是水漲船高,特別是顯卡顯存越大,其成本上升明顯。在客戶現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際測(cè)試效果證明,在相同產(chǎn)能下,不但給客戶降低了硬件的采購(gòu)成本,而且在設(shè)備硬件不改變的前提下為客戶兼容更多的產(chǎn)品類型打下基礎(chǔ)。

  因?yàn)槿谌肓藗鹘y(tǒng)算法,面對(duì)一些對(duì)純 AI 場(chǎng)景不太友好的檢測(cè)環(huán)境時(shí),AiDitron 3.0 軟件反而成為了最佳的選擇。


標(biāo)簽: AI機(jī)器視覺

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