Introducción

El software VisionPro® ViDi de Cognex® proporciona una colección de herramientas de visión artificial que abordan diferentes retos difíciles de programar mediante el uso de un aprendizaje profundo.

La tecnología de aprendizaje profundo emplea redes neuronales que imitan la inteligencia humana para distinguir anomalías, partes y caracteres a la vez que tolera variaciones naturales en patrones complejos. El aprendizaje profundo ofrece una ventaja sobre los enfoques tradicionales de visión artificial, a los que les cuesta apreciar la variabilidad y la desviación entre piezas visualmente muy parecidas.

El software basado en aprendizaje profundo y optimizado para la automatización de la fábrica permite lo siguiente:

• Resolver aplicaciones de visión demasiado difíciles de programar con algoritmos basados en reglas
• Manejar una mala calidad de imagen y fondos que resulten confusos
• Mantener aplicaciones y reentrenar en la misma planta de producción
• Adaptarse a nuevos ejemplos sin reprogramar los algoritmos centrales
• El uso por parte de personas que no sean expertos en visión

En la automatización de la fábrica, el software basado en aprendizaje profundo, como VisionPro ViDi, ya puede afrontar retos de inspección, clasificación, reconocimiento de caracteres y localización de piezas basándose en juicios de forma más eficaz que las soluciones de visión artificial tradicional o humana.

A diferencia de los sistemas de visión artificial, que funcionan mediante algoritmos de filtrado paso a paso y basados en reglas, el software de análisis de imágenes basado en aprendizaje profundo aprende mediante el ejemplo —como lo haría un humano— a partir de un conjunto de datos e imágenes de entrenamiento anotados que representan las características, anomalías y clases conocidas de una pieza. Durante el entrenamiento, el software desarrolla redes neuronales que pueden modelar el aspecto normal y los defectos de una pieza. Durante el tiempo de ejecución, el software localiza las piezas, extrae las anomalías, clasifica las piezas e incluso descifra los caracteres difíciles de leer con rapidez, solidez y precisión.

Este novedoso enfoque, que tolera desviaciones y defectos impredecibles, supera incluso a los mejores inspectores de calidad y resulta ideal para las siguientes aplicaciones:

• Detección de defectos
• Clasificación de texturas y materiales
• Verificación del montaje y localización de piezas deformadas
• Lectura de caracteres, incluyendo impresión distorsionada

VisionPro ViDi combina la especificidad y flexibilidad de la inspección visual humana con la fiabilidad, repetibilidad y capacidad de un sistema informatizado, todo ello en una interfaz fácil de implementar.

Comparado con la inspección visual humana	Comparado con la visión artificial tradicional	Comparado con las bibliotecas de código abierto de aprendizaje profundo
Más consistente: funciona las 24 horas del día, 7 días a la semana, y mantiene el mismo nivel de calidad en cada línea, cada turno y cada fábrica.	Diseñado para aplicaciones difíciles de resolver: resuelve aplicaciones complejas de inspección, clasificación y localización imposibles o difíciles con clásicos algoritmos basados en reglas.	Requiere menos datos y potencia de cálculo: el entrenamiento requiere cientos de imágenes en vez de millones. Dado que las imágenes se almacenan localmente y requieren un mínimo de recursos informáticos, la implementación es rápida y asequible.
Más fiable: identifica cada defecto que no esté dentro de la tolerancia establecida.	Más fácil de configurar: las aplicaciones se pueden configurar rápidamente, lo que agiliza la prueba de concepto y el desarrollo.	Interfaz de entrenamiento sencilla: el software está diseñado para condiciones reales de fábrica, sin necesidad de conocimientos especiales.
Más rápido: identifica defectos en cuestión de milisegundos, favoreciendo las aplicaciones de alta velocidad y mejorando la capacidad de proceso.	Tolera variaciones: maneja variaciones de defectos para aplicaciones que necesiten apreciar desviaciones del control que sean aceptables.	Asistencia global: la red de ingenieros y expertos técnicos de Cognex ofrece una asistencia de talla mundial para las aplicaciones.

Los algoritmos basados en aprendizaje profundo de Cognex ViDi están optimizados para el análisis de imágenes industriales del mundo real, lo que requiere conjuntos de imágenes mucho más pequeños y periodos de entrenamiento y validación más breves. Elija entre las herramientas de análisis roja, clasificación verde, localización azul y lectura azul para resolver sus aplicaciones, desde las muy supervisadas hasta las que no lo están en absoluto.

Localiza características	La herramienta de localización azul de ViDi encuentra características y objetos complejos aprendiendo de las imágenes anotadas. Los algoritmos de autoaprendizaje localizan piezas, cuentan los viales médicos de cristal translúcido de una bandeja y realizan controles de calidad en kits y paquetes.
Detecta anomalías y defectos estéticos	La herramienta de análisis roja de ViDi segmenta defectos o u otras regiones de interés simplemente aprendiendo la apariencia variable de la zona objetivo. Para identificar arañazos en superficies complejas, conjuntos incompletos o inadecuados e incluso problemas de tejido en textiles, la herramienta simplemente aprende la apariencia normal de un objeto, incluidas variaciones significativas pero tolerables.
Clasifica objetos o escenas	La clasificación verde de ViDi separa las distintas clases basándose en una colección de imágenes etiquetadas. Entrenando las tolerancias aceptables, la herramienta identifica productos en función de su embalaje, clasifica la calidad de los cordones de soldadura y separa las anomalías aceptables o inaceptables.
Lee texto y caracteres	La herramienta de lectura azul de ViDi descifra códigos muy deformados, distorsionados y mal grabados utilizando reconocimiento óptico de caracteres (OCR). La biblioteca de fuentes entrenada previamente identifica la mayoría del texto sin necesidad de programación adicional ni entrenamiento con fuentes para una rápida y fácil implementación. Esta eficaz herramienta se puede volver a entrenar para ajustarse a requisitos específicos de la aplicación de OCR, sin necesidad de tener conocimientos en visión.

Cognex ViDi permite a los técnicos entrenar un modelo basado en aprendizaje profundo en cuestión de minutos, basándose únicamente en un pequeño conjunto de imágenes de muestra. Una vez configurada la aplicación, ViDi da resultados rápidos y precisos y guarda imágenes para el control del proceso.