解析，凌犀機(jī)器視覺在某企業(yè)智能調(diào)試中的實(shí)踐！
基于透明工廠一體化設(shè)備de凌犀機(jī)器視覺系統(tǒng)，在挖機(jī)智能調(diào)試中的實(shí)踐
科技發(fā)展時(shí)代，機(jī)器視覺在智能工廠中扮演著重要的角色，可以有效增加產(chǎn)能、提升產(chǎn)品合格率。機(jī)器視覺系統(tǒng)的檢測(cè)精度高，可以快速獲取大量信息且自動(dòng)處理，將"人眼+簡(jiǎn)單工具"的檢測(cè)模式升級(jí)為高精度快速的自動(dòng)檢測(cè)結(jié)果。
機(jī)器視覺廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)。尤其在加工生產(chǎn)行業(yè)中，機(jī)器視覺發(fā)揮了不可取代的作用。由于機(jī)器視覺采用工業(yè)相機(jī)結(jié)合智能的軟件算法，使其具備多種功能。例如：對(duì)工件外觀檢查、工件尺寸測(cè)量、條形碼/二維碼的讀取、工件位置的獲取等。利用這些功能，我們開發(fā)出適用于各種生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的解決方案，并大量應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中。
但是在實(shí)際實(shí)踐過程，工廠生產(chǎn)和質(zhì)量檢測(cè)過程中機(jī)器視覺的部署卻面臨很多的挑戰(zhàn)，從而導(dǎo)致即使部署了機(jī)器視覺，卻無法實(shí)現(xiàn)期望功能的局面。例如：1.、數(shù)據(jù)不出廠，而模型的開發(fā)卻在云端，導(dǎo)致模型沒有合適的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練；2、模型部署在現(xiàn)場(chǎng)，數(shù)據(jù)也在現(xiàn)場(chǎng)，而工廠內(nèi)卻缺乏人工智能的專業(yè)人才去對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)模型進(jìn)行調(diào)優(yōu)。因此還需要額外安排專業(yè)人士到現(xiàn)場(chǎng)去完成任務(wù)，這就導(dǎo)致效率低下，成本也提高了不少。
基于實(shí)踐存在的問題。本文介紹一種采用透明工廠一體機(jī)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)部署機(jī)器視覺，去識(shí)別挖機(jī)運(yùn)行位置中的應(yīng)用。希望通過對(duì)本次實(shí)踐的闡述能讓大家了解一種新的產(chǎn)品形態(tài)，如何幫助項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)完成機(jī)器視覺系統(tǒng)的模型部署和數(shù)據(jù)標(biāo)注以及調(diào)優(yōu)，整個(gè)過程均通過遠(yuǎn)程實(shí)施。
本項(xiàng)目的需求如下：如下圖所示，在挖機(jī)運(yùn)行過程中需要測(cè)試其行走是否出現(xiàn)偏移（即往左偏或者往右偏）。
我們的方案如下：測(cè)試區(qū)域起點(diǎn)、終點(diǎn)分別部署工業(yè)檢測(cè)相機(jī)，使用機(jī)器視覺技術(shù)，和光電傳感器，光電傳感器探測(cè)車輛到達(dá)終點(diǎn)，通知工業(yè)相機(jī)采集車輛到達(dá)終點(diǎn)時(shí)照片，利用機(jī)器視覺技術(shù)精準(zhǔn)測(cè)量車輛相較中心點(diǎn)的距離，自動(dòng)計(jì)算偏移量。
該方案通過機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)在于：1、需要工業(yè)相機(jī)能夠識(shí)別監(jiān)測(cè)區(qū)域的邊緣，中心點(diǎn)和挖機(jī)輪廓的邊緣。2、需要工業(yè)相機(jī)能夠自動(dòng)識(shí)別挖機(jī)的型號(hào)，從而知道該挖機(jī)的尺寸參數(shù)，運(yùn)行速度參數(shù)等。3、需要能夠判斷出挖機(jī)是否偏離了中心點(diǎn)。
具體實(shí)施步驟如下：
1、對(duì)挖機(jī)邊緣和區(qū)域邊緣進(jìn)行標(biāo)注，從而讓機(jī)器視覺識(shí)別程序能夠自動(dòng)識(shí)別出機(jī)器的邊緣。我們通過在現(xiàn)場(chǎng)部署一體機(jī)以及在挖機(jī)的前后左右四個(gè)位置部署攝像頭，在軌道的起始點(diǎn)和終點(diǎn)也部署攝像頭，在遠(yuǎn)端進(jìn)行的數(shù)據(jù)標(biāo)注挖機(jī)的邊緣和軌道的邊緣的方式完成這個(gè)步驟。
2、對(duì)于挖機(jī)的型號(hào)進(jìn)行識(shí)別，該步驟通過對(duì)機(jī)身的二維碼進(jìn)行識(shí)別獲得，并結(jié)合第一步的標(biāo)注對(duì)整個(gè)標(biāo)注點(diǎn)和實(shí)際尺寸進(jìn)行實(shí)際的尺寸匹配，從而使得標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)和實(shí)際尺寸能夠一一對(duì)應(yīng)。
3、在挖機(jī)啟動(dòng)前標(biāo)注邊緣的位置，以及測(cè)量邊緣與區(qū)域邊緣的距離，在挖機(jī)運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)再次測(cè)量挖機(jī)邊緣和兩側(cè)區(qū)域的距離。經(jīng)過對(duì)比可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)偏移量的測(cè)算。
整個(gè)部署和調(diào)試過程如下圖所示：攝像頭部署在軌道側(cè)，數(shù)據(jù)通過攝像頭回傳到一體機(jī)，一體機(jī)部署在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，一個(gè)一體機(jī)可以帶16路高清攝像頭，完全滿足現(xiàn)場(chǎng)要求，數(shù)據(jù)采集到一體機(jī)本地進(jìn)行存儲(chǔ)，AI工程師通過5G網(wǎng)絡(luò)和VPN訪問工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的一體機(jī)，從而能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)標(biāo)注和模型調(diào)優(yōu)，模型開發(fā)在AI 工程師本地完成，完成后部署到一體機(jī)的模型訓(xùn)練環(huán)境進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練成熟的模型發(fā)布到AI云上，供現(xiàn)場(chǎng)更新和使用。
透明工廠一體機(jī)
-為智能工業(yè)互聯(lián)而生。一機(jī)解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)智能互聯(lián)
深入制造業(yè)的核心痛點(diǎn)（集成難、運(yùn)維成本高），回歸制造業(yè)的核心價(jià)值（提升OEE/OPE，MTTR向下/MTBF向上）。
工業(yè)級(jí)CPE
融合5G+MEC | 運(yùn)營商入網(wǎng)認(rèn)證
內(nèi)置三大平臺(tái)
工業(yè)物聯(lián)平臺(tái) | 智能制造平臺(tái) | 邊緣智能平臺(tái)
系統(tǒng)架構(gòu)圖
系統(tǒng)架構(gòu)（如圖1所示）
1、工業(yè)物聯(lián)平臺(tái)
（1）無線SCADA：8通道全雙工擴(kuò)頻通信，毫秒級(jí)時(shí)延，連接短字節(jié)、高頻次、廣分布的采集和控制類終端；
（2）Wi-Fi：外置高增益天線 ，覆蓋半徑可達(dá)50m，用于對(duì)接視頻交互類終端?？赏瑫r(shí)連接32個(gè)終端；
（3）5G：自研高性能模塊，下行2Gbps，上行630Mbps，支持全網(wǎng)通，用于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)協(xié)同、邊云協(xié)同、現(xiàn)場(chǎng)和駕駛艙協(xié)同。
2、智能制造平臺(tái)
（1）內(nèi)置呼美（安燈）系統(tǒng)；
（2）內(nèi)置透明工廠系統(tǒng)；
（3）支持3rd…智能制造系統(tǒng)部署；
（4）只需1套設(shè)備，解決5M1E的管理，開箱即用；
（5）高性能4核…CPU處理平臺(tái)；
（6）自研數(shù)據(jù)優(yōu)化處理算法，保障系統(tǒng)流暢運(yùn)行；
3、AI計(jì)算平臺(tái)
（1）機(jī)器視覺離崗報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)推送；
（2）振動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)性維護(hù)PHM；
（3）AGV視覺導(dǎo)航，叉車自動(dòng)駕駛；
（4）AOI質(zhì)檢、表面缺陷檢測(cè)算法；
（5）機(jī)器視覺作業(yè)規(guī)范檢測(cè)報(bào)警，產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)；
（6）4核高性能處理器；
（7）8GB內(nèi)存，128GB系統(tǒng)盤；
（8）內(nèi)置1TB固態(tài)硬盤，數(shù)據(jù)存本地，隨時(shí)調(diào)檔；
（9）自研容器化服務(wù)部署平臺(tái)；
（10）支持3rd…AI模型部署。
這樣通過一體機(jī)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器視覺系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)部署和遠(yuǎn)程調(diào)試，整個(gè)過程除了安裝人員到現(xiàn)場(chǎng)外，AI工程師不需要到現(xiàn)場(chǎng)，從而極大地提升了AI工程師的工作效率，并且通過一體機(jī)完成了模型的實(shí)時(shí)調(diào)優(yōu)，現(xiàn)場(chǎng)的工作效率也得到了極大的提升。
