?基于百度深度學(xué)習(xí)技術(shù)的工業(yè)視覺智能應(yīng)用案例
一、項目背景
百度智能云是百度旗下面向企業(yè)、開發(fā)者和政府機構(gòu)的智能云計算服務(wù)商，致力于為各行業(yè)提供以ABC(人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算)技術(shù)為一體的平臺服務(wù)，實現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。目前，百度智能云已發(fā)布超過260款產(chǎn)品，40個解決方案。
1、智能質(zhì)檢行業(yè)痛點
在消費電子、汽車等行業(yè)需要高精度、高性能的結(jié)構(gòu)件和功能件，目前生產(chǎn)過程中，絕大部分的生產(chǎn)環(huán)節(jié)都已經(jīng)采用了自動化流水線進行生產(chǎn)，但是針對零部件的表面質(zhì)量缺陷一直以來主要還是依賴人工目測檢驗，人工檢驗?zāi)壳暗膯栴}在于：
檢測人員的檢測水平不一，因此產(chǎn)品的質(zhì)量會受到檢測人員的影響波動；
零部件工藝復(fù)雜、微小型零部件人工檢測更加難以長時間工作；
人力用工量大，成本高；
2、智能巡檢行業(yè)痛點
在電力行業(yè)輸電通道線路環(huán)境安全監(jiān)測長期采用人工巡檢的方式，工作強度大、發(fā)現(xiàn)隱患效率低；近幾年開始采用可視化監(jiān)拍裝置基于圖像進行巡檢分析，但由于該裝置部署在野外，無電源無有線網(wǎng)，需要充分考慮功耗、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)纫蛩氐闹萍s，確保設(shè)備無法在中短期通過太陽能供電的情況下可持續(xù)運行。因此目前的監(jiān)拍裝置通常都是固定時間回傳至云端，以充分降低網(wǎng)絡(luò)和帶寬的需求，回傳至云端后通過AI模型或人工進行判別。由于定時回傳因此圖像采集真空期長，識別隱患告警及時性差，因火災(zāi)或其他外破如施工器械、異物等造成的停電跳閘時有發(fā)生，存在交大的安全隱患。
二、項目實施
1.總體實施思路與架構(gòu)
圖：現(xiàn)百度工業(yè)視覺智能平臺
百度智能云提供全套的視覺解決方案，針對工業(yè)視覺需求推出百度工業(yè)視覺智能平臺，提供圖形化AI訓(xùn)練平臺，可以“0”代碼基礎(chǔ)的操作進行模型自訓(xùn)練和優(yōu)化，包括視覺對齊、數(shù)據(jù)標(biāo)注、模型訓(xùn)練、模型評測、模型下發(fā)等功能。預(yù)測、模型訓(xùn)練采用端云一體模式，構(gòu)建了利用缺陷數(shù)據(jù)實現(xiàn)模型預(yù)測準(zhǔn)確率的不斷優(yōu)化升級的閉環(huán)。模型云端訓(xùn)練、模型快速下發(fā)至邊緣節(jié)點、模型通過邊緣計算進行缺陷預(yù)測，邊緣節(jié)點采集的數(shù)據(jù)上傳到云端反哺模型訓(xùn)練迭代。
2.應(yīng)用場景與技術(shù)方案
（1）智能質(zhì)檢
精研科技是國際知名消費電子產(chǎn)品的代工廠，其產(chǎn)品大部分是微小精密零部件，很早就希望能過智能檢測方案解決人工目檢產(chǎn)品缺陷的問題，但是傳統(tǒng)的視覺方案其檢測的準(zhǔn)確率、性能都不能滿足產(chǎn)線的需求，因此希望通過新技術(shù)解決目前產(chǎn)線的檢測問題。
圖：現(xiàn)場采集樣本數(shù)據(jù)
通過與產(chǎn)線檢測工人了解，每個零部件需要同時檢測6個面，并且每件的檢測時間需要小于500毫秒，并且需要對可能出現(xiàn)的33種缺陷進行全面的檢測。
圖：微小零部件檢測一體機
通過近3個月的進廠技術(shù)攻關(guān)，最終采用一套全封閉集成檢測設(shè)備來解決檢測問題。
自動化部分，設(shè)計部署了18個相機和光源，對零件外表面和內(nèi)腔實現(xiàn)流水線級別的圖像拍攝，在不同光源下對物體六個外表面及內(nèi)腔拍攝18張圖像，實現(xiàn)了360度圖像采集。
檢測模型部分，設(shè)備通過集成百度AI一體機，并采用12個AI視覺檢測模型（部分圖像采用相同的模型），可同時對18張圖像進行缺陷預(yù)測；基于18個圖像的判定結(jié)果通過1個二輪投票模型進行最終缺陷判定，實現(xiàn)零部件的全表面外觀缺陷檢測和內(nèi)腔缺陷檢測。
（2）智能巡檢
國網(wǎng)山東電力目前采用了百度的可視化智能識別模型后，將AI模型直接部署在既有可視化監(jiān)拍攝像機終端上，在既有國網(wǎng)山東已經(jīng)部署的基于高通8916芯片的監(jiān)拍攝像機終端上升級，合理保護既有投資，避免花大量資金采購新AI終端來提高拍攝頻率。產(chǎn)品在試用后迅速實現(xiàn)覆蓋，目前已覆蓋全山東省17地市多條輸電線路，并實現(xiàn)了快速準(zhǔn)確檢查電網(wǎng)設(shè)備附近是否存在施工機械、山火、煙霧、異物等13類安全隱患。巡視間隔時間從半小時縮短至5分鐘，告警及時性實現(xiàn)全面提升，在縮短至5分鐘分析間隔的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)無光工作時間持續(xù)運行高達15天以上，流量降低70%；通過普通端側(cè)芯片的部署能力，成本較專用端側(cè)AI芯片大幅降低80%以上，平均功耗降低60%；分析準(zhǔn)確率全面超過國網(wǎng)準(zhǔn)入指標(biāo)。目前該產(chǎn)品通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會鑒定整體達到了國際領(lǐng)先水平。
三、實施效果
人工智能核心組件全部國產(chǎn)化自主可控，包含百度自研的昆侖芯片、飛槳平臺和智能視覺軟件，在工業(yè)視覺場景上進行深度定制，在產(chǎn)品功能、模型速度、模型性能以及模型訓(xùn)練優(yōu)化等方面較業(yè)內(nèi)產(chǎn)品都有明顯的提升。
（1）智能質(zhì)檢
最終設(shè)備實現(xiàn)了360度圖像采集，可代替人工對3C結(jié)構(gòu)件外觀缺陷進行檢測，檢測質(zhì)量優(yōu)于人工檢測，單臺設(shè)備可替代10個以上的人工，檢測工位面積節(jié)省80%以上，人力投入節(jié)省近90%，后續(xù)每年可為企業(yè)節(jié)約資金2000萬以上。
（2）智能巡檢
采用百度智能巡檢方案后，智能巡檢平臺覆蓋全山東省17地市多條輸電線路，實現(xiàn)無光工作時間持續(xù)運行高達15天以上，流量降低70%；通過普通端側(cè)芯片的部署能力，成本較專用端側(cè)AI芯片大幅降低80%以上，平均功耗降低60%；分析準(zhǔn)確率全面超過國網(wǎng)準(zhǔn)入指標(biāo)。
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