Hluboké učení pro automatizovanou analýzu obrazu

Spolehlivé výsledky díky umělé inteligenci

Využijte potenciál hlubokého učení pro zpracování obrazu pomocí ZEISS ZEN Intellisis:

  • Automatizovaná a na výrobci nezávislá analýza obrazů ze široké škály zobrazovacích systémů ve 2D a 3D
  • Reprodukovatelná a škálovatelná automatizovaná segmentace 2D a 3D obsahu
  • Výrazné zkrácení doby vyhodnocení díky hlubokému učení
  • Jednoduché cloudové rozhraní pro trénování a vytváření AI modelů
  • Segmentace složitých obrazů z 2D a 3D zobrazování jedním kliknutím, buď v cloudu nebo lokálně
  • Odborné znalosti lze snadno sdílet v rámci celé organizace díky opětovnému použití natrénovaného AI modelu

Výzva segmentace obrazu

Segmentace obrazu se používá k analýze snímků pořízených mikroskopem. Segmentace označuje rozdělení obrazů na konkrétní oblasti, které jsou důležité pro následnou analýzu a klasifikaci. Takovou oblastí může být například vada nebo znečištění na povrchu součásti, stejně jako detekce různých vrstev materiálu. Při následné analýze obrazů a klasifikaci rozpoznaných oblastí se zohledňují samotné oblasti a hranice mezi různými oblastmi. To umožňuje dosáhnout přesných výsledků a detekovat chyby.

Tradiční metody segmentace, jako je prahování (analýza hodnot šedi), však rychle narážejí na své limity.

Úrovně šedi oblastí mohou být obtížně rozlišitelné, pokud mají podobnou barvu a jas. Uživatelé také stojí před otázkou, které vlastnosti v obrazu jsou relevantní, např. barva, textura nebo okraje, aby mohli identifikovat objekty a oblasti v obraze.

Je také důležité vědět, jak kombinovat jednotlivé funkce, aby bylo možné objevit objekty a třídy. Čím více tříd se při zpracování obrazu přidá, tím složitější je daná úloha. Hledání škrábanců na displejích elektrických spotřebičů je také výzvou, kterou je obtížné vyřešit pomocí analýz založených na pravidlech – protože každý škrábanec má jinou velikost, svůj vlastní tvar a může se vyskytovat na celém povrchu. Správným řešením je zde zpracování obrazu pomocí hlubokého učení.

Výzva segmentace obrazu
Výzva segmentace obrazu

SEM (skenovací elektronový mikroskop) snímek kontaktu desky plošných spojů se segmentací obrazu pomocí AI

Jak hluboké učení pomáhá při zpracování obrazu?

Strojové učení a hluboké učení se používají v případech, kdy konvenční metody segmentace obrazu nepostačují. Trénovatelný systém se skládá z neuronových sítí, ve kterých jsou uloženy všechny relevantní informace pro zpracování obrazu. Technicky je zásadní správně rozlišit různé oblasti a charakteristiky od sebe navzájem, aby bylo možné vytvořit optimální analýzu a dosáhnout přesných a reprodukovatelných výsledků.

Vytvoří se trénovací model, který naučí AI analyzovat obrazy. Na obraze (nebo na několika obrazech) se určité oblasti označí přiřazením různých barev k různým charakteristikám, které jsou důležité pro zajištění kvality. AI se naučí vlastnosti oblastí nebo charakteristiky a vytvoří si vlastní algoritmus pro klasifikaci. Algoritmus se poté aplikuje na zbývající obrazová data, která ještě nebyla označena nebo zbarvena. Umělá inteligence se samostatně naučí, kterým charakteristikám má věnovat zvláštní pozornost ve vztahu ke konkrétní třídě. Čím více trénovacích dat nebo vzorových obrazů je analyzováno, tím přesnější algoritmus je.

Vaše výhody při zpracování obrazu na bázi umělé inteligence

Pokud segmentace všech obrazových dat není optimální, lze anotace a jejich parametry znovu trénovat. Tímto způsobem se AI naučí nové charakteristiky a může revidovat algoritmus – až do dosažení přesných výsledků. Tento optimalizovaný model lze poté automaticky aplikovat na všechna obrazová data stejného typu pořízená za stejných zobrazovacích podmínek, např. pod mikroskopem. To přináší mnoho výhod:

  • Rychlá automatizovaná segmentace a analýza

  • Přesné výsledky a spolehlivá detekce chyb

  • Vysoká reprodukovatelnost

  • Jednoduchá úprava algoritmu

Využijte potenciál umělé inteligence

ZEISS ZEN Intellesis s technologií Deep Learning umožňuje automatizované zpracování obrazu v laboratoři, ve vývoji, při zajišťování kvality a v analytických systémech souvisejících s výrobou. Moderní a na budoucnost orientované společnosti využívají technologii Deep Learning k zajištění reprodukovatelnosti a přesnosti analýz. Vyzkoušejte si nyní celou sadu ZEISS ZEN core Suite včetně ZEN Intellesis až na 60 dní zdarma a nezávazně.

Které datové záznamy lze vyhodnotit pomocí AI?

Obecně lze vyhodnotit všechny škálované 2D a 3D datové soubory, pro které ZEISS využívá výkonné nástroje AI. Zde můžete vidět, které formáty lze analyzovat pomocí AI, které funkce jsou možné a zda je formát vhodný pro zpracování obrazu pomocí hlubokého učení (deep learning).

Výrobce / Formát

Přípona souboru

Přenos hodnoty pixelu

Přenos metadat

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 (Leica Image File Format)

.lif

●●●●

●●●●

Nikon Elements TIFF

.tiff

●●○○

●●○○

Olympus SIS TIFF

.tiff

●●○○

●●○○

Oxford Instruments

.top

●●○○

●○○○

Tagged Image File Format)

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

●●●○

●●●●

Další formáty jsou k dispozici na vyžádání

automatická a inteligentní analýza obrazu pomocí AI

Jaký je cíl automatické a inteligentní analýzy obrazu pomocí umělé inteligence?

Hlavním cílem je nahradit manuální procesy analýzy obrazu automatickými rutinami, aby byly reprodukovatelné a škálovatelné. To šetří čas i peníze a také eliminuje subjektivní hodnocení. Každý člověk totiž rozhoduje trochu jinak, takže vznikají různé segmentace nebo mohou být chyby přehlédnuty či klasifikovány jako v toleranci. Kromě toho zpracování a analýza obrazu založená na AI usnadňuje šíření odborných znalostí v rámci vaší vlastní organizace. To zvyšuje kvalitu vlastních produktů a také reprodukovatelnost výsledků.

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.

Formulář se načítá…

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