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自动化与AI的一场美丽邂逅

作者:admin     发布时间:2019-07-05 10:08     信息来源:未知     浏览:    

        纵观近一两年媒体和资本对AI的热捧,以及国际IT和互联网巨头对AI研发的投入和众多创业公司的蜂拥而入,人工智能号称一个时代也不为过!AI目前主要在语音技术、视觉技术以及无人驾驶技术方面有突破,但AI给我们带来更多的是一种思维,例如在自动化领域,最典型的也是最传统的软硬结合应用领域,如何更加以人为本,与AI的结合相信会给出更多答案!
        念或不念,AI就在这里! 让我们来看看自动化与AI结合而产生的这一场美丽邂逅吧!

        我们先来了解一下自动化及发展趋势。
        我国工业自动化自20世纪50至70年代末开始起步,单机自动化加工设备开始出现,经历了80至90年代中期的充分发展,硬件数控系统等各种自动生产线出现并成熟,自90年代末以来,自动化技术的广度和深度应用都大大发展,开始融入信息技术并综合其他科学技术。
        目前自动化技术已完全突破工业领域,在智慧城市领域也变得愈来愈炙手可热!在工业4.0/智能制造应用中,通过对集成和连接的数据进行分析,优化生产,提升效率、降低消耗、改进质量,完善自动化生产和执行过程,自学习和自适应的智能生产才变得可能。在智慧城市领域,通过各种自动化、IT和通信技术构成的各种系统来改善城市的管理水平,提高服务的质量,提升处理事务的效率,快速响应各种应急情况的发生,而且降低资源的消耗和减少成本,涉及大量市政资源的管理,如水、气、电、道路、空气、环境等等。
        无论是传统工业制造业还是民生相关的智慧城市应用中,除了传统自动化技术,更多的新技术或者新概念飞上了风口,例如物联网、大数据、云计算、AI(人工智能)等技术。

        了解了自动化及发展趋势后,再来了解一下AI。
        AI是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,可以对人的意识、思维的信息过程进行模拟,通俗地说,就是以人类智能相似的方式做出反应的智能机器或智能系统。AI作为实现制造强国、智慧民生等措施的重要技术,其研究领域包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等等, 在解决人与万物交流方面扮演了重要角色!
        人工智能的主要成果很多也是我们耳熟能详的,例如人机对弈(从最早的深蓝大战到阿尔法围棋)、模式识别(日常生活中常见的语音识别、车牌识别)、自动工程(自动驾驶)等。

        回到自动化与AI的结合,以易控天地近期实现的机器视觉和智能安防应用为例。

机器视觉
        机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能,把客观事物的图像信息提取、处理并理解,最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉可说是工业自动化系统的灵魂之窗,从物件/条码辨识、产品检测、外观尺寸量测到机械手臂/传动设备定位,都是机器视觉技术可以发挥的舞台。
        在设备和产线的检测应用上,机器视觉识别已是老生常谈,越来越多的企业开始将机器视觉融入到自动化产线中,机器视觉正在当今的制造业扮演着越来越重要的角色,但是传统应用中,机器视觉识别在设备系统中基本上都还是相对独立的,有时甚至可以说是非常封闭的,视觉产品与控制系统之间的接口极为有限,也谈不上什么信息和数据的相互共享。用户不仅需要同时操作和维护两套各自独立的控制系统,还必须为了两套系统之间的各种(实时)数据交互而投入大量人力、硬件和时间成本。
        如何更好利用机器视觉实现智能制造,就要使用到AI的思维和技术啦,例如上面提到的整合,更进一步还有如何深度学习,即把特征和学习结合起来,比如用特征的感知和提取来预判数据,使得提前预知各种紧急突发情况,等等。
 

 


 

        易控天地自动化信息化平台软件近期帮助了一家PCB自动化设备厂商实现了机器视觉和自动化监控的完美整合,客户前端采用海康威视2000W像素摄像机,后端处理软件采用德国MVtec公司开发HALCON机器视觉算法软件包,来识别生产过程中PCB板上的二维码、PCB板中心点和PCB板的大小规格等参数。在易控天地实现的自动化监控系统中,采用易控天地强大的C#编程功能,实现了易控天地与HALCON软件的无缝集成,很好解决了生产过程中PCB板精细识别的问题。无缝集成只是AI第一步的体现,更深层次的AI还可以体现在专家经验以及自动控制程序在PCB检测工作中的使用,例如当多余的焊膏被堆积在印刷模板的表面上的时候,视觉系统可以被用来检测隙缝处是否被焊膏所堵塞,或者是否产生了拖尾现象。在发现了缺陷以后,设备可以马上自动要求对下面的筛网进行清洗系列操作,或者警示操作者有问题存在需要进行修复,实现了一定程度的智能,同时,在信息化层面,易控天地的SCADAI特质又体现了更大的价值,利用扫描获得的二维码以及关键图像数据或者转化的数字数据,建立完善的质量追溯系统。自然,随着数据和经验的积累,自动控制系统还可以形成很多专家经验,在人工智能层面发挥出更大的价值。

智能安防
        我国的安防产业来说,安防技术一直在演进,当行业完成了网络化和高清化之后,智能化应用就成了安防领域的技术热门,也就是把图像的分析处理识别(AI)以及增强现实功能(AR)等功能融入到视频应用中。
        易控天地自动化信息化平台软件近期帮助了一家油田客户实现了智能立体防控监控系统。自动化与AI的结合应用主要体现在三个方面:
第一,实现对特定类型目标的监测。传统的视频分析主要是是基于目标移动侦测技术,这样的实现方式误报率很高,例如:一只鸟飞过或树影移动都会报警,而基于AI分析技术的目标监测,可以对目标的类型进行分析,分析出是人,车,动物还是其他目标。在该项目中通过雷达先行进行360度扫描,在雷达快速发现目标以后,通知摄像机转到相应角度,由摄像机进行AI分析,对目标进行确认,确认是人或车闯入时才进行报警,同时对于油田公司的内部车进行判别排除。由于雷达只能识别移动的物体,结合AI的分析对目标进行准确确认,从而降低了误报警的概率。在易控天地平台中有针对性地对特定目标进行处理,此项目主要针对车和人的闯入进行处理,例如对报警进行语音广播、微信转发等,同时也可以联动更多的自动化系统,实现系统的智能化。
 

 


 

第二,实现AI视频动态电子围栏,项目中对视频区域进行分区处理,只有在特定区域有人或车闯入才进行报警处理,这里通过AI视频动态电子围栏技术来实现。通过该技术可以实现360度内任意数量的监测区域的设定,大大降低硬件数量和监控成本。


 


第三,实现对特定类型目标的跟踪。发现目标之后,如果目标移动则需要对目标进行实时跟踪。传统的目标跟踪更多的是基于移动侦测技术,无法明确的跟踪特定目标,该项目中需要对人员和车辆实现自动跟踪。技术上是通过AI分区出人员和车辆在当前图形中的位置,通过算法计算出云台移动距离,从而实现自动追踪。
        看到此,有没有一种“厉害了,我的自动化+AI”的感觉呢?以上还只是易控天地自动化信息化平台软件在AI应用中的小试牛刀。据预计到2020年,中国人工智能产业规模将超过1500亿元,带动相关产业规模超过1万亿元。易控天地在AI于自动化领域的落地场景中做出了生动的诠释,相信在未来会有越来越多的用户将易控天地应用到自动化+AI领域!

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