Регистрация в MyAdvantech

MyAdvantech является индивидуальным порталом для клиентов Advantech. Став членом Advantech, вы можете получать последние новости о продукции, приглашения на вебинар и специальные предложения интернет-магазина.

Зарегистрируйтесь прямо сейчас, чтобы получить быстрый доступ 24/7 к вашей учетной записи.

Система автоматического контроля на базе ИИ для обеспечения качества фруктов

27.04.2021


Вступление

Как известно, в современных условиях фрукты и овощи собираются, моются, упаковываются и только потом распределяются посредством логистики холодильной цепи по различным каналам продаж. Но главная стадия процесса - это оценка качества и проверка, которые и определяют цену продукции. Традиционно сортировка и осмотр проводятся автоматическими сортировочными машинами или людьми посредством визуального осмотра. При этом к параметрам качества обычно относятся вес, цвет, размер и внешний вид. Понятно, что этот процесс трудоемкий и дорогостоящий. В частности, суждения таких "инспекторов" не всегда на 100% совпадают. У каждого из них есть собственное субъективное суждение, которое может легко привести к чрезмерным расхождениям между оценкой и фактическим качеством плода или овоща.     


 С развитием технологий искусственного интеллекта (ИИ) проблемы, имеющие место при традиционных визуальных проверках человеком или даже оборудованием автоматического оптического контроля, действующего на основе тех или иных правил, с их помощью могут быть успешно решены. В первую очередь они могут быть решены с помощью технологий ИИ, основанных на больших данных и алгоритмах глубокого обучения. В конечном же итоге будет разработана модель нейронной сети, которая значительно повысит точность оценки и эффективность самого процесса. Система пограничного вывода с ИИ от компании Advantech, выполненная на основе встраиваемого безвентиляторного компьютера AIR-101 оснащенного двумя процессорами машинного зрения Intel® Movidius™ Myriad™ X VPU vision processing unit, а также несколькими модулями ввода-вывода, как раз обеспечивает необходимые высокостабильные вычислительные возможности для интеллектуального визуального логического вывода. Компьютер отличается малым весом, имеет низкое энергопотребление, прост в установке и может стабильно работать в сложных условиях индустриальной среды.

Требования

Наш заказчик - это известный производитель оборудования для разбраковки, сортировки и упаковки, который много лет занимается переработкой фруктов и овощей. После отправки фруктов на сортировочную машину, для того чтобы отфильтровать дефектные фрукты и оставлять только качественные, они будут сканироваться IP-камерами и разбраковываться по внешнему виду, размеру и цвету в соответствии с моделью искусственного интеллекта, а также проверяться другими методами мониторинга качества.   

 Сначала заказчик для логического вывода ИИ при разбраковке использовал программируемую вентильную матрицу (FPGA), но вычисления ИИ с плавающей запятой занимали много ресурсов FPGA. Следовательно, качество сортировки было плохим, а стоимость была высокой.   Позже заказчик выбрал систему логического вывода ИИ на основе компьютера AIR-101 компании Advantech и для оценки плодов и овощей использовал его процессор машинного зрения VPU. Благодаря своей высокой вычислительной производительности, множеству интерфейсов ввода-вывода, превосходной надежности и конструктивным особенностям с исполнением под DIN-рейку, компьютер AIR-101 обеспечивает для заказчика высокоточную сортировку фруктов и овощей.

Для того чтобы избежать повторной проверки вручную, необходимо повысить эффективность проверки с помощью ИИ на периферии

Система логического вывода ИИ на основе компьютера AIR-101 от компании Advantech для достижения высокопроизводительных визуальных вычислений и анализа основана на четырехъядерном процессоре Intel® Atom® x7-E3940 и двух процессорах Intel® Movidius™ Myriad™ X VPU. Кроме того, компьютер AIR-101 оснащен четырьмя портами USB 3.0 и двумя портами LAN, которые позволяют подключать до четырех видеокамер. Когда фрукты проходят перед камерой, установленной над конвейерной лентой, она передает изображения в AIR-101, где на основе внешнего вида, цвета, размера, формы, повреждения поверхности и других характеристик осуществляется анализ состояния плода или овоща в реальном времени, после чего в соответствии с результатами анализа выполняется сортировка. При этом поврежденные фрукты маркируются и отображаются на экранах так, чтобы напоминать инспекторам визуального контроля о необходимости обратить на них внимание. Кроме того, богатый интерфейс ввода-вывода компьютера AIR-101 может быть подключен еще к целому ряду различных устройств таким как датчики веса, сканеры кода и автоматические принтеры. В дополнение к интерфейсам USB 3.0 имеются еще два интерфейса HDMI, к которым могут быть подключены дисплеи с разрешением 4K, что удобно для управления сортировкой непосредственно на месте ее осуществления. 

При этом компания Advantech предоставляет удобный и визуализированный программный пакет Edge AI Suite, который предварительно интегрирован с набором инструментов Intel OpenVINO™ и позволяет клиентам быстро начать использовать алгоритмы глубокого обучения на их устройствах и поддерживает множество основных структур искусственного интеллекта, таких как Caffe, TensorFlow и ONNX. В результате клиенты могут легко развернуть свои модели в системе логического вывода ИИ AIR-101 с помощью набора инструментов OpenVINO™. В компьютере AIR-101 также предусмотрена возможность предоставлять в режиме реального времени информацию об устройстве, такую ​​как температура процессора / процессора машинного зрения / графического процессора и коэффициент рабочей нагрузки, что значительно экономит время на этапах разработки и развертывания конечного приложения.

Компания Advantech - это ваш лучший партнер по созданию высокопроизводительных и надежных промышленных систем искусственного интеллекта

Помимо мощных возможностей визуальных вычислений, система логического вывода ИИ компьютера AIR-101 отличается высокой долговременной надежностью. Его безвентиляторная конструкция удовлетворяет требованиям по пыленепроницаемости, предъявляемых к оборудованию, размещенному непосредственно на производственной линии, и обеспечивает более стабильную работу оборудования. Кроме того, в компьютере AIR-101 используется конструкция с монтажом на DIN-рейку что позволяет легко установить и интегрировать его в сортировочное оборудование. В случае сортировки фруктов, как уже было сказано, заказчик, для их сортировки и проверки, использовал VPU и пришел к выводу, что комбинация процессоров Intel® и VPU может удовлетворить требования к высокой точности и высокой эффективности сортировки и подходит для будущего расширения. Дополнительно к уже описанному, компания Advantech предоставила модули ускорения ИИ серии VEGA-300 и системы логического вывода ИИ серии AIR, в которых предустановлен программный пакет Edge AI Suite. Интегрированные периферийные программные и аппаратные решения ИИ позволили клиентам и разработчикам легко начать работу и использовать их в соответствии с требованиями среды и приложений, а также быстро разрабатывать и развертывать собственные приложения на основе искусственного интеллекта.


Связаться с нами вы можете по почте ARU.embedded@advantech.com и по телефону 8-800-555-81-20