Học sâu để phân tích hình ảnh tự động

Kết quả đáng tin cậy nhờ trí tuệ nhân tạo

Một trong những thách thức lớn nhất trong kính hiển vi hiện đại là phân đoạn hình ảnh, trong đó hình ảnh được chia thành các khu vực khác nhau. Kinh nghiệm và mắt nhìn qua đào tạo là cần thiết để nhận ra nhiều lĩnh vực khác nhau của một hình ảnh - hoặc trí tuệ nhân tạo (AI) được đào tạo đặc biệt cho mục đích này.

Học sâu, một phương pháp học máy, có thể nhanh chóng phát hiện các lỗi và sai lệch nhỏ nhất mà mắt người có thể bỏ lỡ. Điều này cho phép bạn tăng tốc và cải thiện phân tích hình ảnh của bạn với ít nỗ lực. Sử dụng các khả năng phần mềm của ZEISS để tạo ra các thói quen có thể tái tạo, có thể mở rộng và tự động. Nâng cao chất lượng kết quả và sản phẩm của bạn.

Sử dụng khả năng ứng dụng học sâu trong xử lý hình ảnh của bạn với ZEISS ZEN Intellisis:

  • Phân tích hình ảnh tự động và độc lập với nhà sản xuất từ một loạt các hệ thống hình ảnh trong 2D và 3D
  • Phân hình tự động có thể tái tạo và mở rộng nội dung 2D và 3D
  • Giảm thiểu đáng kể thời gian đánh giá thông qua học sâu
  • Giao diện dựa trên đám mây đơn giản để đào tạo và tạo mô hình AI
  • Phân đoạn hình ảnh của các hình ảnh phức tạp từ hình ảnh 2D và 3D chỉ bằng một cú nhấp chuột, trên đám mây hoặc cục bộ
  • Có thể dễ dàng chia sẻ kiến thức chuyên môn trong toàn tổ chức bằng cách sử dụng lại mô hình AI đã được đào tạo

Thách thức của phân đoạn hình ảnh

Phân đoạn hình ảnh được sử dụng để phân tích hình ảnh được chụp bằng kính hiển vi. Phân đoạn đề cập đến việc phân chia hình ảnh thành các khu vực cụ thể quan trọng cho việc phân tích và phân loại tiếp theo. Một khu vực như vậy có thể là khuyết tật hoặc nhiễm bẩn trên bề mặt của một linh kiện, cũng như việc phát hiện các lớp vật liệu khác nhau. Trong quá trình phân tích tiếp theo các hình ảnh và phân loại các khu vực được công nhận, bản thân các khu vực và ranh giới giữa các khu vực khác nhau được xem xét. Điều này cho phép phân phối kết quả chính xác và phát hiện lỗi.

Tuy nhiên, các phương pháp phân hình truyền thống, chẳng hạn như ngưỡng (phân tích giá trị xám), nhanh chóng đạt đến giới hạn của chúng.

Mức độ xám của các khu vực có thể khó phân biệt nếu chúng có màu sắc và độ sáng tương tự nhau. Người dùng cũng phải đối mặt với câu hỏi về các đặc điểm nào trong hình ảnh có liên quan, ví dụ: màu sắc, kết cấu hoặc cạnh, để xác định các đối tượng và khu vực trong hình ảnh.

Điều quan trọng là phải biết cách kết hợp các tính năng để khám phá các đối tượng và lớp học. Càng nhiều lớp được thêm vào khi xử lý một hình ảnh, nhiệm vụ càng trở nên phức tạp. Việc tìm kiếm các vết trầy xước trên màn hình cho các thiết bị điện cũng là một thách thức khó giải quyết với các phân tích dựa trên quy tắc - bởi vì mỗi vết trầy xước có kích thước khác nhau, có hình dạng riêng và có thể xảy ra trên toàn bộ bề mặt. Xử lý hình ảnh với học sâu là giải pháp phù hợp ở đây.

Thách thức của phân đoạn hình ảnh
Thách thức của phân đoạn hình ảnh

Hình ảnh SEM (kính hiển vi điện tử quét) của một tiếp xúc PCB với phân đoạn hình ảnh AI

Học sâu giúp xử lý hình ảnh như thế nào?

Học máy và học sâu được sử dụng khi các phương pháp thông thường để phân đoạn hình ảnh không đủ. Hệ thống có thể đào tạo bao gồm các mạng nơ-ron trong đó tất cả thông tin liên quan để xử lý hình ảnh được lưu trữ. Về mặt kỹ thuật, điều quan trọng là phải phân biệt chính xác giữa các khu vực và đặc điểm khác nhau để tạo ra một phân tích tối ưu và đạt được kết quả chính xác và có thể tái tạo.

Một mô hình đào tạo được tạo ra để dạy AI cách phân tích hình ảnh. Một số khu vực nhất định được đánh dấu trên một hình ảnh (hoặc trên một số hình ảnh) bằng cách gán các màu khác nhau cho các đặc điểm khác nhau quan trọng để đảm bảo chất lượng. AI tìm hiểu các thuộc tính của các khu vực hoặc tính năng và tạo ra thuật toán riêng để phân loại. Thuật toán sau đó được áp dụng cho dữ liệu hình ảnh còn lại chưa được đánh dấu hoặc tô màu. AI học độc lập các tính năng mà nó cần để đặc biệt chú ý liên quan đến một lớp nhất định. Càng nhiều dữ liệu đào tạo hoặc hình ảnh mẫu được phân tích, thuật toán càng trở nên chính xác hơn.

Lợi thế của bạn với xử lý hình ảnh dựa trên AI

Nếu phân đoạn của toàn bộ dữ liệu hình ảnh không phải là tối ưu, các chú thích và các thông số của chúng có thể được đào tạo lại. Bằng cách này, AI học được các đặc điểm mới và có thể sửa đổi thuật toán - cho đến khi đạt được kết quả chính xác. Mô hình được tối ưu hóa này sau đó có thể được tự động áp dụng cho tất cả dữ liệu hình ảnh cùng loại được chụp trong cùng điều kiện hình ảnh, ví dụ dưới kính hiển vi. Điều này dẫn đến nhiều lợi thế:

  • Phân đoạn và phân tích nhanh chóng, tự động

  • Kết quả chính xác và phát hiện lỗi đáng tin cậy

  • Khả năng tái tạo cao

  • Điều chỉnh đơn giản thuật toán

Khai thác tiềm năng của trí tuệ nhân tạo

ZEISS ZEN Intellesis với học sâu cho phép xử lý hình ảnh tự động trong phòng thí nghiệm, trong quá trình phát triển, đảm bảo chất lượng và trong các hệ thống phân tích liên quan đến sản xuất. Các công ty hiện đại và định hướng tương lai sử dụng học sâu để đảm bảo khả năng tái sản xuất và độ chính xác trong phân tích. Kiểm tra toàn bộ ZEISS ZEN core bao gồm ZEN Intellesis ngay bây giờ trong tối đa 60 ngày miễn phí và không bắt buộc.

AI có thể đánh giá những bản ghi dữ liệu nào?

Nhìn chung, tất cả các bộ dữ liệu 2D và 3D thu nhỏ có thể được đánh giá, trong đó ZEISS dựa vào các công cụ AI mạnh mẽ. Ở đây bạn có thể xem những định dạng nào có thể được phân tích bởi AI, những chức năng nào có thể thực hiện được và liệu định dạng đó có phù hợp để xử lý hình ảnh với học sâu hay không.

Nhà sản xuất/Định dạng

Phần mở rộng tệp

Chuyển giá trị pixel

Chuyển siêu dữ liệu

FEI TIFF

.tiff

●●●○

●●●○

Hitachi S-4800

.txt, .tif, .bmp, .jpg

●●●○

●●●○

IMAGIC

.hed, .img

●●●○

●●●○

JEOL

.dat, .img, .par

●●○○

●○○○

JPEG

.jpg

●●●○

●●●○

Leica LCS LEI

.lei, .tif

●●●●

●●●●

Leica LAS AF LIF (Định dạng tệp hình ảnh Leica)

.lif

●●●●

●●●●

Nikon Elements TIFF

.tiff

●●○○

●●○○

Olympus SIS TIFF

.tiff

●●○○

●●○○

Oxford Instruments

.top

●●○○

●○○○

Tagged Image File Format)

.tiff, .tif, .tf2, .tf8, .btf

●●●○

●●●●

Các định dạng khác có sẵn theo yêu cầu!

phân tích hình ảnh tự động và thông minh với AI

Mục tiêu của phân tích hình ảnh tự động và thông minh với AI là gì?

Mục tiêu chính là thay thế các quy trình phân tích hình ảnh thủ công bằng các quy trình tự động để làm cho chúng có thể tái tạo và mở rộng. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc và cũng hạn chế đánh giá chủ quan. Điều này là vì mỗi người đưa ra quyết định có chút khác nhau, do đó mà có những phân đoạn khác nhau xuất hiện hoặc lỗi có thể bị bỏ qua hoặc được phân loại là trong giới hạn chấp nhận. Ngoài ra, việc xử lý hình ảnh và phân tích hình ảnh dựa trên AI giúp bạn dễ dàng truyền bá kiến thức chuyên môn trong toàn tổ chức của mình. Điều này làm tăng chất lượng sản phẩm của chúng tôi và cũng làm tăng khả năng tái tạo kết quả.

Try out ZEN core

Simply register and test ZEN core free of charge - without any contractual obligation. Get to know our image analysis and machine learning tools in up to 60 days.

Biểu mẫu đang tải ...

If you want to have more information on data processing at ZEISS please refer to our data privacy notice.