Difüz, yönlü veya eş eksenli: yapay zeka muayenesi için aydınlatma geometrisi.

Aydınlatma geometrisi neden yapay zeka muayenesindeki gerçek darboğazdır?

Görüntüde görünmeyen bir kusur, eğitim ne kadar iyi olursa olsun hiçbir model tarafından yakalanamaz. Aydınlatma geometrisi, yani parçaya çarpan ışığın açısı ve difüzyonu, bir kusuru sensörün kaydedebileceği kontrasta dönüştüren şeydir. Geometriyi yanlış ayarlayın, atölye lambası altında bir insanın gördüğü bir çizik yakalanan karede basitçe orada olmaz. Işığın ürettiği kontrastı sensörün ne ölçüde kaydedebildiği ise kameranın kendi karakteristiğidir; duyarlılık, gürültü ve dinamik aralığın üreticiden bağımsız biçimde nasıl ölçüleceğini EMVA 1288 standardı tanımlar.

Çoğu ekip burada yetersiz yatırım yapar. Dikkat modele, veri setine ve doğruluk hedefine giderken, ışık sonradan akla gelen bir şey gibi ele alınır. Gerçeğe daha yakın olan tersidir: birçok muayene görevinde sınırlayıcı etken algoritma veya veri miktarı değil, aydınlatmanın özelliği ortaya çıkarıp çıkarmadığıdır. Açıkça söylemek gerekirse, veri değil aydınlatma çoğu zaman darboğazdır.

İyi haber şu ki aydınlatma geometrisi, az sayıda iyi anlaşılmış seçeneğe sahip, çözülmüş bir fizik problemidir. Üç ön-aydınlatma geometrisi yüzey muayene işinin çoğunu kapsar: difüz, yönlü (alçak açılı) ve eş eksenli. Her biri farklı bir kusur sınıfını görünür kılar ve doğru seçim yüzey işleminden ve avladığınız kusurdan çıkar. Adente Vision, Aden Group bünyesindeki ADENTE Advanced Engineering Technologies tarafından geliştirilen ve otomasyon sistem entegratörleri üzerinden satılan bir edge-AI görsel muayene ünitesidir. Aydınlatma rengi ve açısı yapılandırılabilir olduğundan, tek bir ünite parçanın ihtiyaç duyduğu geometriye ayarlanabilir.

Difüz aydınlatmayı ne zaman kullanmalısınız?

Difüz aydınlatma, ışığı geniş bir açı yelpazesine yayar; böylece parça yumuşak, düşük kontrastlı ışıkla eşit biçimde aydınlatılır. Bu, mat ve kavisli yüzeyler için ve parlamayı bastırmak, yansımanın şeklini değil gerçek rengi veya dokuyu okumak istediğiniz her parça için uygun geometridir.

Kavisli ve parlak parçalar klasik örnektir. Yuvarlak bir metal veya plastik gövdeye sert bir yönlü ışık yöneltin; gerçek kusuru boğan parlak sıcak noktalar ve koyu gölgeler elde edersiniz. Difüz bir kubbe veya düz bir difüzör yüzeyi basar; böylece yansıma tekdüzedir ve bir leke, renk bozulması veya doku değişimi bu eşit alan üzerinde belirginleşir. Difüz ışık, parça sunumu tam olarak tekrarlanabilir olmadığında da güvenli varsayılandır.

Ödünleşme şu ki difüz ışık ince üç boyutlu kabartıyı gizler. Sığ bir çizik veya hafif bir kabartma, düz ve eşit aydınlatma altında çok az kontrast üretir, çünkü kusurun içine gölge düşürecek bir sıyırma açısı yoktur. Kusur tonlamalı değil topografik olduğunda farklı bir geometriye başvurursunuz.

Yönlü veya alçak açılı aydınlatma ne zaman kazanır?

Yönlü aydınlatma, özellikle alçak açılı veya sıyırma ışığı, yüzeye sığ bir açıyla çarpar; böylece herhangi bir çıkıntılı veya girintili özellik gölge düşürür. Bu, çizikler, ezikler, kabartmalar, kazınmış işaretler ve kenar kırıkları için, yani düz bir ışığın görünmez kıldığı topografik kusurlar için uygun geometridir.

Mekanizma gölgelemedir. Yüzeye neredeyse paralel gelen ışık üzerinde kayar ve yüzey nerede yukarı veya aşağı basamaklanırsa, özellik ışığı bir tarafta engeller ve diğer tarafta aydınlatır. Difüz ışık altında görünmez olan kıl gibi ince bir çizik, alçak açılı bir bar altında parlak-ve-koyu bir çizgi hâline gelir. Yönlü ışığın kozmetik yüzey muayenesinde ve çıkıntılı veya damgalanmış karakterleri okumada iş beygiri olmasının nedeni budur.

Yönlü ışığın bedeli, yönelime duyarlılıktır. Işığa paralel giden bir çizik neredeyse hiç gölge düşürmez; dolayısıyla geometrinin tercih edilen bir ekseni vardır ve dokulu yüzeyler, gerçek kusurla rekabet eden gölge gürültüsü üretebilir. Gerçek bir hücrede bu, donanım değiştirerek değil, ünite üzerinde ışık açısını ve rengini seçerek ayarlanır.

Eş eksenli aydınlatma en çok ne için iyidir?

Eş eksenli aydınlatma, ışığı kamerayla aynı eksen boyunca, genellikle bir ışın bölücü aracılığıyla gönderir; böylece parça lens bakış açısından tam karşıdan aydınlatılır. Bu, düz aynasal yüzeyler, aynalar, parlatılmış metal, cam, gofretler ve parlak stok üzerindeki basılı etiketler için, yani açılı bir ışığın doğrudan görüş alanının dışına yansıyıp parçayı karanlık bırakacağı yerler için uygun geometridir.

Düz, ayna benzeri bir yüzeyde eş eksenli ışık sensöre eşit biçimde döner ve düzden herhangi bir sapma, yani bir ezik, bir kaplama kusuru, bir parmak izi, eksik bir baskı, parlak ve tekdüze bir arka plana karşı koyu veya çarpık bir yama olarak görünür. Aynasal parçaları düzlemsel kusurlar açısından ve parlak malzeme üzerindeki baskının varlığı ile okunabilirliği açısından muayene etmenin en temiz yoludur, çünkü açılı ışığın yansıtıcı yüzeylerde yarattığı sıcak nokta sorununu ortadan kaldırır.

Eş eksenli ışık özelleşmiştir: makul ölçüde düz, yansıtıcı bir hedef gerektirir ve mat veya üç boyutlu parçalarda daha az kullanışlıdır. Tek bir sabit ışığın karışık bir muayene portföyüne nadiren uymasının ve renk ile açısı yapılandırılabilir bir ünitenin, tek bir aydınlatma reçetesine bağlı olandan daha değerli olmasının nedeni budur.

Hangi kusur için hangi aydınlatma geometrisi?

Ön-aydınlatma geometrisi, ortaya çıkarmaya çalıştığınız kusur sınıfıyla eşleşir. Aşağıdaki tablo çalışan bir özettir; bir garanti değil, kendi parçanız üzerinde test edilecek bir başlangıç noktası olarak ele alın, çünkü sonuç yüzey işlemine, renge ve sunuma bağlıdır.

İlk üç satır, ünitenin üzerine kurulduğu yapılandırılabilir ön-aydınlatma geometrileridir. Arka aydınlatma, tamlık için listelenen yaygın bir dördüncü sektör tekniğidir; ünitenin yapılandırılabilir renk-ve-açı ön-aydınlatma aralığının dışında yer alır.

Işığı dizüstü bilgisayar olmadan nasıl ayarlarsınız?

Cihaz üstü önizleme, bir montajcının ışığı ayarlarken canlı görüntüyü ünite üzerinde görmesini sağlar; böylece aydınlatma bir dizüstü bilgisayara gidip gelmek yerine hücrede gözle ayarlanır. Aydınlatma, canlı geri bildirimi en çok ödüllendiren adımdır, çünkü kusuru öne çıkaran açı ve rengi ararsınız.

Bu, kurulumun Nişanla adımı sırasında önemlidir. Ünite, 24V bir aydınlatma katmanında yapılandırılabilir renk ve açıyla gelir; entegratör kamerayı yöneltir, ışığı ayarlar ve eğitim başlamadan önce önizlemede hedef kusurun görünür olduğunu doğrular. Model görüntülerden öğrendiği için, o görüntülerin kalitesi burada, ışıkta belirlenir; dolayısıyla aydınlatma kararı veri setinden önce gelir. İyi aydınlatılmış bu görüntüleri yaklaşık 20 hatasız parçadan çalışan bir modele dönüştüren yöntem için few-shot anomali muayenesi üzerine kardeş yazıya bakın.

Bu yazı, yapay zeka ile görsel muayene ana rehberinin bir koludur; ünitenin aydınlatmayı, optiği ve edge işlem gücünü tek bir muhafazada nasıl taşıdığını görmek için sistem genel bakışına göz atın.