AI分类(多类别)工具

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功能介绍

“AI分类(多类别)工具”是一款基于深度学习的可视化分类工具,支持最多 8 种不同类别的自定义训练。用户通过完成向导式配置流程,即可快速实现从图像采集到模型推理的全流程。该工具通常应用于单一品类工件的多规格混流识别、外观缺陷分级等场景。

overall workflow
  1. 采集图像:采集用于训练的图像数据。建议覆盖实际生产环境中的典型情况,确保图像质量和多样性,以提升模型的判定准确率。

  2. 设置目标区域:在采集到的图像上设置目标区域(ROI),准确框选,为后续标注和训练做好准备。

  3. 标注图像:为每个目标区域分配对应类别标签,支持最多定义 8 个类别。建议为每个类别标注多样化的图像,确保训练内容特征全面。

  4. 模型训练与验证:使用标注的图像进行模型训练。训练完成后,验证模型效果,观察判定结果是否符合预期。若分类结果不准确,可追加图像并重新训练,直至模型效果满足实际需求。

使用流程

进入工具后,在左侧模型列表中单击右上角的新建,创建并进入新的模型配置流程。

采集图像

采集用于训练模型的图像数据。

  1. 确认当前步骤的输入端口已接入图像数据。

  2. 进入工具时,相机将自动采集一张图像数据用于模型训练,你可单击采集图像按钮,采集新的图像数据训练模型。

采集图像时,建议覆盖生产现场的典型变化,包括:

  • 位置与角度差异:覆盖工件在视野中发生平移、旋转或倾斜的图像。

  • 光照与背景差异:覆盖不同亮度、阴影以及背景杂乱或颜色变化的图像。

  • 外观与形态差异:覆盖工件存在的轻微变形、污渍、划痕或批次色差的图像。

多样化的图像有助于模型适应实际环境,提升判定准确率。

设置目标区域

采集图像后,需要设置目标区域(ROI)以便后续标注和训练。

当"2D对齐参数组"端口存在输入时,ROI 将随目标位姿同步变换。此处设置的 ROI 为基准位置,实际识别时将根据对齐参数动态偏移。

  1. 单击编辑按钮,进入目标区域设置界面。

  2. 设置目标区域。提供两种方式:

    设置方式 说明

    全部为目标区域

    ROI 自动覆盖整张图像。适用于目标物体占满图像的场景。如需排除部分区域,可在下一步设置屏蔽区。

    自定义目标区域

    选择“矩形”或“圆形”框选工具,在可视化区域拖拽绘制 ROI。此处仅支持设置单个 ROI,请根据目标物体的实际位置和形状,准确框选目标区域,避免包含无关背景。

    框选目标区域时可以仅框选包含关键特征的区域。

  3. 设置屏蔽区域(可选)。

    当目标区域内存在反光、阴影或固定背景等无关干扰时,可通过设置屏蔽区域将其排除,避免影响模型训练和分类判定结果。

    单击设置屏蔽区域按钮,使用“多边形”框选工具在可视化区域绘制屏蔽区:单击左键添加多边形顶点,双击右键闭合多边形完成框选。

  4. 设置完成后,单击 保存并使用,应用目标区域设置。

当目标区域和屏蔽区域的掩膜完全重叠时,仅置顶的图层支持编辑。

单击鼠标右键可快速对区域执行删除、置顶或置底操作。

标注图像

采集图像并设置目标区域后,需要对图像进行标注,以便模型学习不同类别的特征。

  1. 单击编辑按钮,进入图像标注流程。

  2. 根据实际需求,在标注类别列表中新建多个类别(最多支持8个),并为每个类别命名以便区分。

  3. 在可视化区域中,选中目标 ROI,在右侧的标注类别选项中,单击对应类别的标注图像按钮,完成对单个目标的标注。

  4. 单击采集图像按钮采集新图像,重复上述标注步骤,直至每个类别至少标注一张图像。

    • 标注时,建议为每个类别尽可能多地标注覆盖不同拍摄条件的图像(如位置偏移、污渍、划痕、变形、色调或背景差异),标注越充分,模型适应能力越强。

      samples
    • 避免标注类别模棱两可的图像,以免影响模型学习效果。

    • 若真实生产场景下的光照或目标物体角度存在不确定性,可在高级设置开启“适应亮度变化”或“适应旋转变化”选项。系统会自动对已标注的图像进行轻微旋转、亮度调整,生成更多不同条件的虚拟图像用于模型训练,从而帮助扩充训练内容、提升模型的泛化能力。

  5. 标注完成后,单击保存并使用,保存标注结果。

模型训练与验证

  1. 训练模型。

    标注完成后,单击训练按钮开始模型训练,等待提示训练完成。

  2. 验证模型效果。

    单击验证按钮进入验证界面。你可在此界面查看或设置如下参数,并观察模型的识别结果是否符合预期。

    参数 说明

    验证结果

    参数解释:显示分类判定结果。根据识别结果显示为自定义类别或未知类别。

    置信度

    参数解释:显示模型对当前分类结果的置信度。数值越高,表示模型越确信该图像属于判定类别。

    耗时

    参数解释:显示单次推理耗时(单位:ms)。

    置信度阈值

    参数解释:模型判定类别的最低置信度标准。低于此值的分类结果将被判定为未知类别。

    默认值:0.5

    调节说明:推荐使用默认值。

    热力图

    参数解释:开启后,在图像上叠加显示模型关注区域的可视化热力图。颜色越深(或越暖),表示模型对该区域的特征关注度越高。

    默认值:关闭。

    调节说明:通常,热力图应集中在目标区域内的特征位置,如边缘、缺陷或纹理等。可用于辅助判断模型关注重点。

    若热力图分布过于分散或集中在无关区域,可能表示模型未正确学习到有效特征,此时建议返回前面步骤补充更多样化的训练图像并重新训练模型。

  3. 追加训练(可选)。

    若判定结果未达预期,可通过"追加训练"功能补充验证中识别错误或未覆盖的图像。

    1. 单击追加训练,进入图像标注流程。

    2. 在可视化区域选择判定错误的图像或重新采集图像进行标注。

    3. 标注完成后,单击保存并使用,系统将根据新的标注数据重新执行训练并验证。

    4. 你可重复执行"训练→验证→追加训练",直到模型效果满足预期。

      追加训练为增量训练,在已有模型基础上优化,无需从头开始。

      如追加训练后效果未改善,建议检查标注准确性,或返回采集阶段补充更多典型图像。

  4. 保存并应用模型。

    验证通过后,单击保存并使用按钮,保存模型配置。

至此,模型配置已完成。关闭工具窗口后,在“模型名称”参数的下拉列表中选择该模型,即可在后续推理步骤中使用该模型进行分类判定。

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