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基于机器视觉AI智能识别的计量器具信息检索系统研究与应用

2023-08-02 10:35:55

来源:计量资讯速递

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本文研究一种基于机器视觉AI智能识别的计量器具信息检索系统,对建立起的计量器具数据库进行AI智能深度学习、存储,并对实物计量器具进行识别、检索及信息输出。

一、系统总体技术设计
1.功能需求
根据工作实践,该系统需要具备以下功能:准确识别实物器具;按需输出计量信息;良好的人机界面,使用方便、快捷。
2.系统总体技术框架
基于机器视觉AI智能识别的计量器具信息检索系统,包括计量器具离线深度学习、计量器具在线识别检索两部分。其中,计量器具离线深度学习在计量器具离线图像库上,训练深度学习分类算法直至识别准确率、识别时间满足需求;计量器具在线识别检索则通过摄像头或手机采集计量器具图像,在线识别计量器具种类,检索计量知识库,按需求输出计量信息。系统总体技术框架如图1所示。
图片
图1  基于机器视觉AI智能识别的计量器具信息检索系统框架图

二、计量器具数据库的建立

1.计量器具图库的建立
计量器具图库采用“一仪多图”的方式建库。每种计量器具选择型号不同、外观差异较大的多个器具进行拍摄,每个器具从不同角度拍摄多张照片,供系统深度学习,以提高系统识别实物的广度和准确度。
2.计量器具信息库的建立
建立检测资质范围内计量器具的信息库,包含每种计量器具的检测项目、检测范围、检测实验室、送样地点、检测周期、送检注意事项、检测资质、检测方法、收费标准等相关信息,供系统智能检索、输出信息
三、算法及识别
1.算法模型
ResNet是目前深度化模型代表,ResNet模型由大量BottleNeck结构及卷积层、最大池化层构成。其中ResNet50算法模型由18个BottleNeck结构、1个7×7卷积层、1个最大池化层组成,7×7卷积层、池化层、降采样残差构造块(即每一级Stage)均将特征图分辨率降低1/2。
2.实现识别
采用ResNet50深度学习分类算法模型,对上述计量器具图库进行深度学习测试,在训练集上识别准确率为100%,在测试集上识别准确率为96.53%,判定项目可行。
四、系统的实现
1.研发基于机器视觉AI智能识别的计量器具信息检索系统装置
该装置由深度学习主机、相机、相机支架及显示器构成,可以准确识别各类计量器具并按需求输出器具名称、检测项目、检测范围、检测实验室、送样地点、检测周期、送检注意事项、检测资质、检测方法、收费标准等相关项信息
2.开发手机端基于机器视觉AI智能识别的计量器具信息检索系统App/小程序
打开App/小程序,通过扫一扫功能启动手机摄像头,识别实物器具,输出计量器具名称、可出具报告种类、送检要求、检测周期、收费标准等相关信息
五、结束语
基于大量计量器具不能被人工快速识别并准确判断相关信息的问题,本文采用ResNet深度学习分类算法及智能信息检索方法,结合计量器具数据库,研发了基于机器视觉AI智能识别的计量器具信息检索系统装置,代替人工去识别器具、输出信息,极大提高了前台收样人员的工作效率和准确度;同时减少了客户办理业务的时间,缩短了其他客户的等待时长,使客户满意度得到大幅提升。后期,将该系统与机构内的收样检务系统对接,则可实现客户24小时不间断地自助送检业务。
基于机器视觉AI智能识别的计量器具信息检索系统App/小程序的应用则可以方便客户自助查询各种送检要求、信息,减少电话咨询和现场咨询频次,从而提升客户服务体验。