“1+1+1”弹匣式智能控制器AK系列 在金刚石切割片检验测试业务中的实现与应用
  • 产品名称:“1+1+1”弹匣式智能控制器AK系列 在金刚石切割片检验测试业务中的实现与应用
  • 时间: 2024-03-24 07:48:54 |   作者: 印刷品

  • 详细介绍

  “1+1+1”弹匣式智能控制器AK系列 在金刚石切割片检验测试业务中的实现与应用

  金刚石加工工具(切割片)行业是一个非常传统的行业,这个行业最重要的特点是工艺流程长,包括了制坯、冲孔、印刷等9个流程。在所有的环节,它对于检测的缺陷类型和应用条件差异都很大,比如在烧结的环节,需要非常关注裂纹,因为该缺陷除了影响产品的外观外,同时会带来安全生产问题。鉴于此,往往需要耗费大量的人工进行质量检验,成本极高,而且有可能会出现误差。

  针对该行业工艺流程长、检测需求多、精度高等特点,以及由于切割盘金属拉丝背景的干扰,用标准算法不能完全满足部分工序下的检测需求(比如印刷环节印刷检测,烧结环节的裂纹检测),因此我们为它提供了软硬一体整体解决方案。

  阿普奇选用E-Smart IPC旗舰代表产品——“1+1+1”弹匣式智能行业控制器AK系列作为核心视觉算力,搭载自主研发的IPC小助手,满足设备在运行过程中通过数据采集、异常感知、诊断自治理、管理控制等4大功能模块实现设备自运营,结合阿普奇智能视觉处理系统,提供全业务流程的整体视觉方案,满足案例客户的检测需求。

  阿普奇E-Samrt IPC旗舰代表产品——弹匣式智能行业控制器AK系列在机器视觉应用场景中,以独有的产品结构“1+1+1”搭配和极具性价比的产品功能在同种类型的产品中遥遥领先,在为超大计算量提供技术性能保障的同时兼具设计感及体验感。

  1+1+1搭配:1个主机+1个主弹匣+1个辅弹匣;满足高速扩展、多I/O扩展;酷睿12代i3~i7高性能CPU,为超大计算量提供技术性能保障;综合性能提升>20%;全Intel独立千兆网口;体积小,高度集成化设计、模块化设计;无线缆设计;PCIe标准扩展接口;多硬盘位,RAID支持。

  制造行业要解决的痛点之一就是计算性能低下的问题。从目前看,性能的瓶颈主要在CPU上。解决性能瓶颈的手段有两种:

  一是提升算法本身的计算性能,包括调整算法逻辑,优化算法等。另外一种就是根据CPU的特性进行指令集优化,目前我们常规用到的优化,MMX、SSE等指令,在近几代CPU提供了AVX混合运算指令,在深度学习中得到大量使用。另外一部分优化,则采用分布式计算方式,提升整体计算性能。

  另外一种手段是把一部分计算任务,迁移到CPU之外的部件进行计算,在该方案中,我们把解码任务整体迁移到核芯显卡中进行,相对于独立显卡的解码,核芯和CPU共享内存能带来更小的系统开销,从而提升整体性能。另一方面,也降低了成本和整体能耗。

  除了计算性能之外,算法的准确率和误报率是重要指标。对于机器视觉,除了常规的算法流程外,还有必要进行特殊的算法细节优化,主要包括 :

  对于亚像素技术的应用,在相机分辨率有限的情况下,我们要进行边缘的分析和提取,经常受制于图像分辨率的限制,导致计算精度的降低。基于此,我们根据边缘颜色过渡的计算和统计,采用亚像素的方式来进行计算用以提升计算精度。

  另外一方面,因为不同场景下,识别精度不同,我们采取双模板识别模式。根据特征维度和权重不同,采用不一样的模板,从而取得最佳的识别效果。

  在特征的规划和使用上,在因为不一样的行业的适应性不同,甚至同一行业的不同产线,同一产线的不一样的产品型号切换都会非常频繁。所以在这种模式下,对于算法框架本身的扩展性要求非常高,对于此我们采用MPEG-7编码方式,形成特征树。在模型的建立上,结合权重策略,可提供更柔性的模型策略。

  另外,在算法库之外,提供了误差反馈机制和框架,就是我们大家常常讲的算法“自学习”的能力,通过对人工对结果的反馈,调整后台模型,形成负反馈,使得系统越用越“聪明”。

  系统的另外一个特点是计算和控制的一体化部署和实现。该方案的背景在于,目前在工业领域,IT化的趋势已经相当明显,我们利用CPU来提供计算分析服务,同时利用部署RTOS实时操作系统来运行软PLC控制,从而让图像采集、数据分析、联动控制,全部在一台电脑上完成,形成了一体化解决方案。

  从我们试验的数据看,基于X86系列的CPU的平台,能够很好的满足大部分的运动控制性能要求。这种方案带来了运动控制的更多路数、更复杂、更柔性的可能性。相比传统的PLC控制卡的方式,开发更便利和简单。