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Ai用于工业检测的优势

一、特征提取方式

 1.传统图像处理方法

1.传统方法主要依靠人工设计的特征提取器来获取图像特征。例如,在边缘检测中,使用Sobel、Prewitt等算子,这些算子是基于像素灰度值的梯度变化来确定边缘的位置。对于形状特征,可能会通过计算物体的周长、面积、圆形度等几何参数来描述。这些特征提取方法是基于人类对图像的先验知识,需要针对不同的任务和图像类型设计不同的特征提取策略。

 2.以车牌识别为例,传统方法可能先通过边缘检测和霍夫变换来定位车牌的轮廓,然后通过字符分割算法将车牌上的字符分割出来,再提取字符的结构特征(如笔画的长度、方向等)用于识别。

2.AI方法(以深度学习为例)

1.AI通过神经网络自动从大量的数据中学习图像的特征。例如,卷积神经网络(CNN)中的卷积层可以自动提取图像中的纹理、形状等各种复杂的特征。在训练过程中,神经网络通过不断调整权重来优化特征提取的效果。

2.同样是车牌识别,使用AI方法的CNN模型会直接输入车牌图像,经过多层卷积层和池化层自动提取车牌以及字符的特征,不需要人工设计复杂的特征提取步骤。

 

 

 

 

 

 

 

 

二、处理复杂程度和适应性

1.传统图像处理方法

1.对于简单的、规则的图像处理任务,传统方法可以很好地完成。但是当面对复杂多变的图像,如不同光照条件、角度、物体变形等情况时,传统方法的适应性较差。因为传统方法的参数和算法是基于固定的规则设计的,很难应对这些变化。

2.例如在人脸识别中,如果光照条件发生变化,基于传统的特征脸(Eigenface)方法提取的人脸特征可能会受到很大影响,导致识别准确率下降。

 2.AI方法(以深度学习为例)

1.AI方法具有很强的适应性。通过在大量包含各种变化情况的图像数据上进行训练,神经网络可以学习到对这些变化具有鲁棒性的特征。例如,深度神经网络可以学习到在不同光照、角度下人脸的不变特征,从而实现更准确的人脸识别。

2.对于工业产品表面缺陷检测,如果产品的外观在不同批次之间有细微的变化,如颜色、纹理等,深度学习模型可以通过足够的训练数据来适应这些变化,更准确地检测出缺陷。

三、处理效率和准确性

 1.传统图像处理方法

1.在处理效率方面,传统方法对于一些简单的任务(如简单的滤波、二值化等)可以快速完成。但是对于复杂的任务,如复杂场景下的目标识别和分类,可能需要多个步骤和复杂的算法组合,处理速度会受到影响。

2.在准确性方面,传统方法的准确性受限于人工设计的特征和算法的复杂度。例如,在手写数字识别中,传统的基于模板匹配的方法可能因为手写风格的多样性而导致识别准确率有限。

 2.AI方法(以深度学习为例)

1.深度学习模型在训练完成后,对于新图像的处理速度通常取决于模型的复杂度和硬件设备。一些简单的模型或者经过优化的深度学习算法可以在短时间内完成复杂的图像处理任务。

2.在准确性方面,由于能够学习到更复杂和抽象的图像特征,深度学习模型在许多图像任务(如图像分类、目标检测等)上可以达到很高的准确率。例如,在大规模的图像分类竞赛(如ILSVRC)中,深度学习模型的准确率已经远远超过传统的图像分类方法。

 

四、可解释性

 1.传统图像处理方法

传统方法具有较好的可解释性。例如,灰度变换是通过明确的数学公式来改变图像的灰度值,人们可以清楚地理解每个操作对图像产生的影响。边缘检测算子也是基于明确的数学原理来检测边缘,这些原理是可以直观解释的。

2.AI方法(以深度学习为例)

AI模型尤其是深度学习模型通常被认为是“黑盒”模型,其内部的神经元和权重的复杂交互使得很难直观地解释模型是如何做出决策的。例如,在一个深度卷积神经网络用于医学影像诊断时,很难解释为什么模型会将某个影像判定为患有某种疾病,这也给一些对安全性和可解释性要求较高的应用(如医疗、法律等)带来了挑战。

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