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标注、训练和推理。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深度学习推理的全流程。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。

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  1. 采集图像:采集用于学习的图像数据。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,以提升深度学习推理的准确率。

  2. 设置目标区域:在采集到的图像上框选需要检测或识别的图像区域,减少无关区域对推理结果的影响,为后续标注图像做好准备。

  3. 标注图像:为目标区域内的图像指定类别,支持最多定义 8 个类别,使工具根据标注结果完成模型训练和结果推理。

  4. 模型验证与优化:使用采集的图像验证模型推理效果,并根据实际情况设置推理规则或补充标注图像。

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按钮,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,你可单击单次采集按钮,采集新的图像数据。

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,提升推理准确率。

设置目标区域

采集图像后,需在采集到的图像上框选需要检测或识别的图像区域,减少无关区域对推理结果的影响,为后续标注图像做好准备。

当“物体位姿”端口存在输入时,目标区域将随目标位姿同步变换。此处设置的目标区域为基准位置,实际识别时将根据对齐参数动态偏移。

  1. 打开目标区域设置界面。

    单击编辑按钮,进入目标区域设置界面。

  2. 设置目标区域。

    工具提供两种目标区域设置方式,可根据实际情况选择适合的方式。

    设置方式 说明

    全部为目标区域

    目标区域自动覆盖整张图像。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目标区域。此处仅支持设置单个目标区域,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,单击右键闭合多边形完成框选。

  4. 保存目标区域设置。

    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。

标注图像

设置目标区域后,需为目标区域内的图像指定类别。工具会根据标注结果更新模型,并在采集图像或标注图像后输出推理结果。

  1. 新建标注类别。

    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。

  2. 标注当前图像。

    在可视化区域中,选中目标区域,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。每个类别最多支持标注 30 张图像。

    每单击一次标注图像按钮,工具都会基于当前标注结果更新模型,并对当前图像执行一次推理。你可在参数配置区上方查看推理结果是否符合预期。

  3. 采集新图像并继续标注。

    单击单次采集并推理按钮采集新图像。每单击一次该按钮,工具都会采集一张新图像,并基于当前模型对新图像执行一次推理。

    根据新图像的推理结果,继续选择目标区域并单击对应类别的标注图像按钮进行标注,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。

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    • 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。

模型验证与优化

完成上述标注操作后,可通过推理图像来验证模型效果,并根据实际情况设置推理规则或补充标注图像。

  1. 查看推理结果。

    标注图像后,单击单次采集并推理按钮,查看工具基于当前模型的推理结果,并判断推理结果是否符合预期。

  2. 设置推理规则(可选)。

    如果推理结果基本正确,但判定规则不符合实际需求,可通过设置推理规则调整判定标准,提升推理结果的准确性和适用性。

    修改推理规则后,工具会基于当前推理规则更新模型,并对当前图像执行一次推理。你可在参数配置区上方查看推理结果。

    参数 说明

    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图像来更新模型。
  3. 补充标注图像(可选)。

    如果推理结果仍不符合预期,或模型未覆盖某些典型情况,可继续采集图像并标注。工具会根据新增标注结果继续更新模型。

    建议优先补充标注推理错误、置信度较低,或未覆盖典型情况的图像。重复执行采集、标注和查看推理结果,直至推理效果满足预期。

    如补充标注图像后仍无法改善推理效果,请将采集的图像导入Mech-DLK,然后在Mech-DLK中进行训练,以获得更优的模型。

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。

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