深度學習賦能機器視覺 感圖科技搶占缺陷檢測市場

2020-01-17 15:42:54
感圖科技CEO朱磊告訴記者,感圖科技的技術優勢在于能夠基于小樣本數據實現算法的快速訓練,從而適應高端制造業缺陷檢測的“剛需”。

文/戚展寧

在智能制造高速發展的當下,機器和人工智能正在制造業的各個環節迅速替代人力,釋放出人工智能領域的巨大市場。

其中,機器視覺可以發揮測量、檢測、識別、定位等功能,從20世紀80年代開始就在制造業的產線上找到了用武之地。而隨著人工智能發展,機器視覺也更新換代,在識別精準度和效率不斷提升的同時,深度學習的賦能也使機器視覺煥然一新。

缺陷檢測是機器視覺應用最廣泛的領域之一,通過檢測產品表面的信息,剔除大批量生產中無可避免的次品,從而提高良率,控制返修造成的大量成本。

感圖科技是一家工業領域的人工智能公司,以人工智能技術為傳統的高端制造行業賦能,結合深度學習技術提供人工智能軟硬件解決方案和服務,選擇的落地方向正是復雜外觀表面缺陷檢測。感圖科技CEO朱磊告訴記者,感圖科技的技術優勢在于能夠基于小樣本數據實現算法的快速訓練,從而適應高端制造業缺陷檢測的“剛需”。

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小樣本的門檻

成立于2018年4月的感圖科技,可以說是人工智能行業的新銳勢力。面世一年多,感圖科技就得到拓金資本和寒武創投等資方的青睞,在2019年8月獲得了數千萬元人民幣的pre-A輪融資。

實際上,感圖科技的核心團隊已經是人工智能計算機視覺領域的“老將”。感圖科技CEO朱磊曾是索尼(SONY)和先鋒(Pioneer)視覺及影像類產品大部門的負責人,CTO張弛則是索尼智能化軟件研發的負責人,長期從事AI技術的基礎研發和應用,兩人還曾共同創建索尼中國的專業類視覺部門。

感圖科技CEO朱磊告訴記者,人工智能技術在工業制造領域的需求非常旺盛,從缺陷檢測,到生產環節的品控,機器人視覺技術的應用場景非常多,而感圖科技的團隊也具有大客戶的基因。“從行業需求、團隊背景、產品技術特點來看,我們都比較適合在智能制造領域落地。”

在目前的工業檢測領域,人工目視檢測和傳統機器視覺依然是主要的檢測手段。

“人工目視檢測受工人狀態影響很大,檢測的質量不穩定,檢測的質量、效率都較低,成本也偏高。但在很多行業,對產品質量的要求是非常高的。假如人為因素造成漏檢,流到市場上,后續可能的客戶罰款和其他損失都非常大。”朱磊稱,“而且隨著智能制造的發展,電子產品和電子元件越來越精密、數量越來越多,人工檢測很難做好。”

另一方面,雖然傳統的機器視覺已經應用多年,但是一直難以普及,傳統AOI家冊設備在產線的普及率還不到20%。這也受制于傳統機器視覺的多個弊端,比如基于規則的模式匹配算法很難解決復雜場景、復雜缺陷檢測的需求,泛化能力差,漏檢、誤檢率高。

最大的硬傷在于,傳統機器視覺檢測需要人工定制化模型,而且必須積累大量缺陷圖片庫,這從根本上導致傳統機器視覺難以適應智能制造行業的需求。與人臉識別等領域相比,在工業制造里缺陷樣本的數量非常少。

“假如一個工廠能提供大量的缺陷樣本,說明它的產品質量太差,那這個工廠是非常危險的,所以在工業領域根本無法提供這么多缺陷樣本。”朱磊認為,“這也是人工智能視覺檢測進入工業領域的門檻,如果無法基于小樣本進行訓練,同時達到一定的精準度,就無法解決工業領域的需求。”

因此,感圖科技選擇在“小樣本”上進行突破。感圖科技的“明鑒者AI檢測機器人”能夠基于小樣本數據實現算法的快速訓練,只需要不到100張圖片,就能在1小時內快速訓練和學習,針對非標準缺陷保持高準確度識別,后續在復雜場景、復雜非標準缺陷的檢測中完成作業。

同時,深度優化的AI視覺中樞可以達到99.99%的識別準確率,與人工目視檢測相比,效率可以提高5倍以上,而且狀態穩定。“目前落地的柔性電路板檢測場景,原來人工借助放大鏡檢測一個零件需要10到12秒,應用感圖的AI檢測設別之后平均速度在2秒左右。”朱磊稱。

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以點帶面搶占市場

在智能制造領域,機器替代人工已經是不可逆轉的大趨勢。朱磊認為,人工智能視覺檢測的產品都是輔助角色,可以替代85%以上的人力,但不可能達到100%。“原本一條生產線上有8個工人,機器替代之后就只需要1個人來做重復的工作。經過機器檢測,人工只需要做抽檢和確認復檢。”

由于目前產線上依然以人工檢測為主,所以人工智能視覺檢測的市場容量難以統計。但一條產業鏈上,元件、零部件、模組、產品,每個環節都需要檢測,要在大部分場景實現機器替代,潛力不言而喻。

GGII數據顯示,2018年中國機器視覺的市場規模為53.79億元,同比2017年增長27.95%,預計未來5年,中國機器視覺市場將保持20%以上的增速,在2023年達到160億元以上,年復合增長率為23.87%。

然而從自主創新的角度來看,國內與國外還存在較大差距,國內的人工智能視覺檢測廠商,大部分是集成國外廠商的產品做二次開發。

感圖科技注重底層技術的研發,掌握著具有自主知識產權的底層AI算法,形成全生命周期的AI技術和應用能力閉環。目前,感圖科技已經與英特爾、英偉達、ARM等科技巨頭開展深度技術合作,還與中國礦業大學聯合成立了人工智能實驗室,進行人才儲備,建立產學研生態。

在產品落地的層面,感圖科技有“明鑒者AI檢測機器人”和“明鑒者視覺中樞”兩種形態。“明鑒者AI檢測機器人”搭載了顯微工業攝像頭、處理器以及相應的機械結構,“明鑒者視覺中樞”則主要包含工業視覺檢測的部分。

朱磊介紹稱,感圖科技的商業模式分為兩條路徑,其一是對直客銷售AI檢測機器人,其二是為硬件設備商提供視覺中樞。“我們通過行業的頭部客戶建立起在業內的口碑和品牌,再通過集成商和合作伙伴擴大市場占有率,兩種方式相結合。”

感圖科技的AI檢測機器人和視覺中樞已經在SMT半導體、手機零配件供應領域頭部廠商的產線上投入使用,包括蘋果手機零配件供應商、全球最大的汽車關鍵安全類鑄件制造商等。

SMT半導體和精密機械制造領域是感圖科技未來深耕的方向,朱磊希望能打通產業鏈的上下游環節,成為行業標桿。“我們希望把市場空間比較大的細分行業做好,把切入的行業做精做深,并不急于貪多,做精做深以后再延伸到其他行業。”

據悉,感圖科技正在進行A輪融資,借力資本完善產品布局、擴大市場。

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