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188金宝搏下载界面机器视觉中的人工智能

发布06/07/2004

 | 作者:Robert Alcock博士,大都会信息学S.A。

使用人工智能的设备正日益成为188金宝搏下载界面我们日常生活的一部分。在英国广播公司新闻网(BBC news Online)上搜索最近的科技新闻,就会发现有关“智能家居”、“智能购物篮”、“智能沙发”、“智能笔”甚至“机器人护理熊”等主题的文章。在机器视觉领域,一些公司已经开发了人工智能技术,但仍有许多可能性尚未开发。本文旨在概述什么是主要的人工智能技术,以及这些技术是如何在商业机器视觉系统中应用的。188金宝搏下载界面

188金宝搏下载界面人工智能(AI)涉及模拟某种形式的自然智能的计算机程序的开发。一些最常见的人工智能技术是:

  • 专家系统;
  • 模糊逻辑;
  • 归纳学习;
  • 神经网络;
  • 遗传算法及其应用
  • 群体智慧。

188金宝搏下载界面人工智能技术
人工智能中最成熟的思想之一是专家系统。专家系统是一种计算机程序,它包含关于一个狭窄领域的知识,用于解决与该领域相关的问题。例如,专家系统MYCIN被用于医学诊断,就像医生诊断患者的健康问题一样。专家系统通常包括两个主要元素:知识库和对其包含的知识进行推理的方法。在许多情况下,知识库包含多个IF-THEN规则,因此此类系统也称为基于规则的系统。

模糊逻辑反映了人类推理的定性和不精确性,可以使系统更具弹性。与标准逻辑不同,变量的精确值由语言描述代替,例如“热”一词代替绝对温度值。使用模糊逻辑的系统中的知识可以表示为定性陈述或模糊规则。模糊逻辑最著名的应用之一是在洗衣机的负载大小检测。

归纳学习是一种知识获取的自动化技术。它涉及到以规则或等价的决策树的形式提取知识。归纳学习是机器学习领域的一部分,它利用对给定数据集的数学分析来生成它的知识。例如,归纳学习系统ID3通过计算数据集中每个属性的熵值来从数据集中创建决策树,并确定哪些属性和属性值可以最有效地用于将数据集划分为类。

神经网络是人工智能的一个领域,已经应用于许多商业产品。神经网络是大脑的计算模型,具有学习能力和并行分布结构。像归纳学习程序一样,神经网络可以从实例中学习领域知识。然而,它们并不以规则或决策树等显式形式将获取的知识存档,而是通常以加权连接的形式。神经网络可以为问题提供很好的答案,即使它们不能解释为什么会给出特定的答案。神经网络模型通常假设计算分布在几个称为神经元的简单单元上,这些神经元相互连接并并行运行。最流行的神经网络是多层感知器,它由排列成一系列层的神经元组成。

遗传算法是一种优化工具,它在非常大的定义搜索空间中搜索问题的解决方案。优化问题的一个示例是旅行推销员问题。在这个问题中,销售人员需要在尽可能短的距离内访问多个城市。所有的城市都是已知的,所有可能的路线组合也是已知的。因此,问题是在所有可能的路线中寻找最佳路线。需要快速搜索技术,而遗传算法是目前解决这类问题最流行的技术之一。遗传算法是一种基于自然选择理论的计算机程序,适者生存并繁殖。类似地,遗传算法结合解决方案来创建新的解决方案,并且在每一代中只保留最好的解决方案。

人工智能的一个最新研究领域是群体智能。这包括研究和模188金宝搏下载界面拟昆虫群落的某些方面。例如,可以看到蚂蚁或蜜蜂在一个群体中共同工作,创造了一个大于其各部分总和的系统。群体智能系统的目标是模仿大型昆虫群体的行为模式,以产生问题的智能解决方案。

188金宝搏下载界面机器视觉中的人工智能
最近,人工智能技术已188金宝搏下载界面被纳入几个商业机器视觉系统。本节介绍人工智能在机器视觉中的一些实际应用。188金宝搏下载界面

Pulnix ZiCAM是一款智能相机,不需要编程,只是简单地展示好和坏的部分,并学习如何使用硬件神经网络来区分它们。ZiCAM包含一个识别引擎,提取64个特征,包括直方图、配置文件和像素样本。这些特征被传递给神经网络,神经网络有74个输出。因此,ZiCAM可以通过培训将产品分成多达74个类别,而不是只给出一个及格或不及格的输出。

智能搜索是自适应模式定位软件,由Coreco成像作为Sherlock和MVTools视觉包的一部分提供。它包含一个基于人工智能的培训向导,以促进系统设置。188金宝搏下载界面开发人员只需要提供要检查对象的好例子和坏例子,然后Smart Search就会自动学习该对象的特征。

NeuroCheck Compact是一款可以使用鼠标编程的智能相机。该系统包含Neurocheck软件包,该软件包能够从图像中的感兴趣区域计算大量对象特征。然后将这些特征传递给分类模块,该模块确定被检查区域的类型。

Sightech Eyebot使用模糊逻辑和神经网络的结合来学习零件的形状和特征,称为神经ram。Eyebot有两种格式,Shape Eyebot和Spectrum Eyebot。Shape Eyebot可以识别放置在摄像机前的物体的形状,然后检测出任何偏离所学形状的物体。“光谱眼睛机器人”能够识别显示给它的物体的颜色。系统的输出可以是0 ~ 99的整数,表示产品的状态。

公司将许多人工智能技术整合到ILIB软件中。188金宝搏下载界面ILIB包含模式识别、统计、模糊逻辑和神经网络工具。ILIB的神经网络功能是由一个多层感知器神经网络提供的,它有许多可配置的参数,包括学习速率、动量、神经元数量、层数和激活函数。ILIB还包含模式识别技术,如最小距离和k -最近邻分类。此外,特征向量的分布可以通过许多统计技术来分析,如方差分析。该软件还包括模糊逻辑分类功能和遗传成像。在遗传成像中,用户向系统提供原始图像和图像处理所需的图像。然后,ILIB利用遗传算法推导出将原始图像转换为目标图像所需的卷积滤波器或滤波器序列。

Braintech Inc.的软件采用了广泛的人工智能技术,如神经网络、模糊逻辑、自然语言处理、定性数学和遗传188金宝搏下载界面算法。该软件已用于汽车行业的模具编号识别、闸瓦识别和气缸盖定位等检测任务。

Stemmer Imaging GmbH的Common Vision Blox tool MANTO基于人工智能研究,特别是学习统计理论方面的工作。它能够处理高度的188金宝搏下载界面图像噪声,建议应用于食品工业或安全技术。

未来
David Wright博士(Braintech Inc.前战略研究副总裁)和Gary Wagner(Coreco Imaging前成像技术总裁)的机器视觉在线文章对人工智能在机器视觉中的应用非常积极。David Wright表示,“基于人工智能的视觉分析在行业中提供了前所未有的灵活性和可利用性”。Gary Wagner强调了机器视觉被广泛接受的两个要点。首先,算法需要具有自适应性,以便能够轻松地根据新产品进行定制。其次,系统应该变得更加直观,这样就不需要专门的工程师来编程和维护它们。对于这两个目标,建议使用人工智能作为解决方案。188金宝搏下载界面

从本文中给出的例子可以看出,在机器视觉中使用人工智能的趋势已经开始,因为现在的系统可以使用人工智能来促进配置以及从一个任务到另一个任务的移动。预计这一趋势将继续增强势头。

关于作者
Robert Alcock于1996年在卡迪夫大学获得机器视觉博士学位。随后,他在加的夫制造工程中心担任高级研究员,并在亚里斯多德大学塞萨洛尼基(delab.csd.auth.gr)担任访问研究员。自2000年以来,他一直受雇于Metropolis Informatics S.A.,并在美国和欧洲的机器视觉项目工作。他是Elsevier Science出版的《智能检测系统:智能视觉的技术和应用》一书的合著者。


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