过去,机器视觉多应用于标准化的检测场景,但是随着对检测环境逐渐复杂、要求逐渐提高,非标准化的检测场景也正在逐渐增多,这就对机器视觉的检测精度等方面提出了较高的要求。为了解决这一问题,机器视觉在非标准化场景的应用中往往面临着多个难点。
数据质量和标注:数据是机器视觉的基础,但是在非标准化场景中,数据往往是稀缺、不均衡、噪声多、变化大的,这就给数据采集和处理带来了困难。同时,数据的标注也是一个耗时耗力的工作,尤其是对于复杂和细微的缺陷或特征,人工标注的效率和准确性都难以保证。
复杂和多变的环境:在非标准化场景中,检测对象和背景往往是复杂和多变的,例如光照、角度、遮挡、形变、尺度等因素都会影响图像的质量和特征。这就要求机器视觉能够适应不同的环境条件,抑制干扰因素,提取有效信息。
特征学习和识别:特征是机器视觉的核心,但是在非标准化场景中,特征往往是难以定义、提取和匹配的,例如缺陷或目标物体可能有多种形态、颜色、纹理等特征,而且可能与背景相似或混淆。这就要求机器视觉能够学习和识别不同层次、不同维度、不同尺度的特征,并且能够区分出重要和次要的特征。
实时性和计算资源:在非标准化场景中,检测任务往往要求高速、高效、可靠地完成,例如在工业生产线上或者智能交通系统中,检测结果可能直接影响到产品质量或者安全问题。这就要求机器视觉能够实现实时或者近实时的检测,并且能够在有限的计算资源下运行。
模型泛化能力:在非标准化场景中,检测模型往往需要具有较强的泛化能力,即能够适应不同的数据分布和环境变化,并且能够处理未知或者异常情况。这就要求机器视觉能够构建具有鲁棒性和可扩展性的模型,并且能够进行持续的学习和优化。
在人工智能技术的发展下,上述难点正在被逐渐攻克,机器视觉非标准化应用场景也不断扩展,从此前的3C电子、汽车制造等领域扩展到了机车车下零部件巡检、柔性材料智能视觉数控切割等,可见,当下机器视觉行业有望迎来空前的发展机会。