Quais tecnologias de IA são usadas na visão mecânica?

Como a inteligência artificial está revolucionando a inspeção de qualidade industrial

A inteligência artificial (IA) não é mais um tópico do futuro – ela é parte integrante dos modernos sistemas de processamento de imagens industriais. Do controle de qualidade e detecção de defeitos ao reconhecimento óptico de caracteres: os processos apoiados por IA possibilitam a solução de tarefas visuais complexas de forma confiável, rápida e automática.

Mas quais tecnologias de IA estão realmente sendo usadas? E como elas diferem em termos de como funcionam e onde são usadas?

Processamento de imagens industriais com suporte de IA
Inteligência artificial no processamento de imagens industriais

1ª classificação

A base de toda análise de imagem com suporte de IA

Durante a classificação, uma imagem ou seção de imagem é atribuída a uma ou mais classes predefinidas. Portanto, a IA reconhece “o que” pode ser visto na imagem, como um objeto específico, uma categoria de componente ou uma condição de falha.

É feita uma distinção entre a classificação multiclasse e a classificação com vários rótulos:

Classificação multiclasse

Classificação multiclasse de parafusos
Classificação: Multi-classe

Aqui, cada imagem pode ser atribuída a uma classe.
Exemplo:

  • Detecção de objeto: “Parafuso”
  • Classificação de falhas: “OK” (sem falhas) ou “NOK” (com falhas)


As classes são mutuamente exclusivas. Um parafuso não pode ser “OK” e “NOK” ao mesmo tempo.

Esse tipo de classificação é frequentemente usado na inspeção de qualidade ou em tarefas de classificação em que é necessária uma classificação clara.

Classificação com vários rótulos

Classificação de parafusos com várias etiquetas
Classificação: Multi-rótulo

Por outro lado, com a classificação de vários rótulos, uma imagem pode pertencer a várias classes ao mesmo tempo.
Exemplo:

  • Reconhecimento de objetos: “parafuso” e “prego”
  • Classificação do defeito: “amassado” e “arranhão”

Como essas características não são mutuamente exclusivas, um objeto pode ter vários tipos de defeitos ao mesmo tempo.
Esse método é ideal para análises de qualidade complexas nas quais várias características ou defeitos precisam ser detectados em paralelo.

2. reconhecimento de objetos

Onde os objetos estão localizados, e não apenas o que eles são

Enquanto a classificação avalia a imagem inteira, a detecção de objetos vai além: ela reconhece vários objetos na imagem, localiza-os e atribui uma classe a cada um deles.

As posições são descritas pelas chamadas caixas delimitadoras. Cada caixa marca onde um objeto está localizado e a qual categoria ele pertence.

Há dois tipos:

Detecção de objetos paralelos ao eixo

As caixas delimitadoras são alinhadas paralelamente aos eixos da imagem. Esse método é eficiente em termos de computação e é adequado para objetos padronizados com uma orientação clara.

Reconhecimento de objetos orientado

Aqui, as caixas delimitadoras são adaptadas à orientação real do objeto. Isso significa que mesmo objetos inclinados ou girados podem ser detectados com precisão – uma grande vantagem para aplicações com posições variáveis, como componentes em esteiras transportadoras.

O reconhecimento de objetos é particularmente útil para tarefas como:

  • Contagem e posicionamento de componentes
  • Reconhecer desvios de posição
  • Classificação e embalagem automatizadas
Reconhecimento de objetos com suporte de IA e caixas delimitadoras
Detecção de objetos para posição e identificação

3. segmentação

Análise perfeita de pixels para máxima precisão

Segmentação de componentes e áreas de defeito com precisão de pixels
Segmentação para máxima atenção aos detalhes

A segmentação é o estágio mais avançado da análise de imagens com suporte de IA. Aqui, não apenas o objeto é reconhecido como um todo, mas cada pixel individual na imagem recebe uma classe.

O resultado: uma delimitação exata de objetos, superfícies e áreas de falha.
Exemplos:

  • Separação de “parafuso”, “prego” e “fundo”
  • Detecção de defeitos finos na pintura, arranhões ou sujeira


Esse método é particularmente eficiente quando é necessária uma precisão detalhada, por exemplo, na inspeção de superfícies, na inspeção de cordões de solda ou no controle de qualidade óptica de revestimentos e filmes.

4. aplicativos especiais: OCR profundo e outros modelos de IA

Quando a visão mecânica se torna leitura

Além dos modelos estabelecidos para classificação, reconhecimento e segmentação de objetos, cada vez mais empresas estão contando com modelos de IA treinados para aplicações específicas.

Um exemplo é o reconhecimento óptico de caracteres (OCR) usando aprendizagem profundaOCR profundo, para abreviar.

Enquanto os sistemas tradicionais de OCR dependem de fontes claramente estruturadas e fundos padronizados, o Deep OCR usa redes neurais profundas que foram treinadas em grandes quantidades de imagens de texto reais. Isso permite que o sistema:

  • Reconhecer letras e números com tamanho de fonte variável
  • Leitura de texto em superfícies irregulares ou brilhantes
  • interpretar corretamente até mesmo impressões danificadas ou distorcidas

Essa tecnologia é um marco para aplicativos como:

  • Leitura de etiquetas, códigos de barras e números de série
  • Verificação da rotulagem de lotes
  • Rastreabilidade na produção

Conclusão

A IA torna o processamento de imagens industriais mais inteligente, mais preciso e mais flexível

A integração da inteligência artificial no processamento de imagens industriais permite cenários de aplicação completamente novos.

  • A classificação reconhece o que é um objeto.
  • O reconhecimento do objeto determina onde ele está localizado.
  • A segmentação o separa do plano de fundo com precisão de pixels.
  • O OCR profundoo que está escrito nele.

Com câmeras inteligentes e sensores de visão modernos que já integram algoritmos de avaliação com suporte de IA, os processos podem ser projetados para serem mais rápidos, mais confiáveis e mais adaptáveis.

Autor

Foto de Max Mustermann

Max Mustermann

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