海康机器人visionmaster深度学习异常检测-VM4.0.0 - 知乎

一:硬件环境

深度学习模块训练运算量较大,依赖GPU进行加速,硬件需独立显卡支撑,目前训练只支持英伟达 核心显卡。显卡硬件配置越高,训练及预测耗时越短。

1, 模型训练:

 本地训练 a) 6G及以上显存 DL单字符识别训练实现显存自适应,能根据硬件配置自动分配训练 显存,从耗时等综合因素考虑推荐采用6G及以上显存显卡训练,如GTX 1660Super,RTX 2080,RTX 3070等 b) 需去英伟达显卡驱动官网(https://www.nvidia.cn/geforce/drivers/),根 据电脑显卡型号下载451.22版本以上驱动 c) VisionTrain1.4(VM4.0)版本已支持30系列显卡训练(预测),以前版本不支持

 支持萤石云服务器训练

 支持本地云服务器训练 2, 模型检测:

 支持GPU版本检测 (需2G及以上显存。单DL模块2G显存可以满足,多DL流程或单流程 多 DL模块需更大的显存)

 支持CPU版本检测 (效果与GPU版本一致,检测耗时会比GPU版本长)

 操作系统要求为Windows7或Windows10 (系统需要安装完整版)

若显卡配置符合条件,发现无法进行训练或预测,则需检查显卡驱动,要求安装451.22版本以上显 卡驱动(显卡驱动的要求和显卡本身以及VM的版本有关)

二:适用场景

图像的异常是指图像特征偏离预期的位置或像素值,产品中出现的异常具有随机性,例如纹理 变化、划痕、错位或缺件等。而异常检测实质则是异常值分析中的一项统计任务,通过标注OK样本 组成训练集,在深层神经网络中学习特征表示与像素残差值,注意此类样本应处于一个较为固定的 状态。

三:DL异常检测训练和测试

一)深度学习异常检测-模型训练:

1)打开VisionTrain1.4.0训练工具

2)PC端:选择目标平台->VM平台(VM 平台训练的模型用于VM4.0.0软件),选择训练类型->异 常检测,点击下一步。

3)进入标定界面

①点击“新建训练集”,创建或选择训练样本,训练样本的绝对路径应当不包含空格(·注:将OK样 本的样本图片放在一个文件夹中,便于后期增加样本以丰富训练集,训练集图片数量以200张以上 为佳,越多越好)。

②选中包含有OK样本的文件夹,点击确定,将训练集加载至标定界面。

③在操作栏下方点击OK按钮,将训练集中的样本全部标记为OK

二)异常检测模式-配置训练参数说明

 选择类型:本地训练-依赖本机显卡训练;云服务器训练-使用萤石云进行训练;本地服务器训 练-在本地架设的服务器上训练。

 迭代轮次:算法内部称为Epoch,一轮就是将所有训练样本训练一次的过程。增大迭代伦次可 以增加训练的迭代次数。参数根据图片数量设置。100张设置2000轮。500张设置1000轮。

1000张设置400轮。5000张设置150轮。10000张设置100轮。100000张设置80轮。若训练 过程中曲线任有明显的下降趋势,可以暂停训练增大迭代伦次。

 基础学习率:更新参数时前进的步长。一般按默认值1设置,不需改动。

 版本:当前只提供VM4.0.0版本模型训练。

 模型类型:处理复杂图片的能力,有普通和高精度可以选择。普通训练、检测速度更快,消耗的显存资源更小。高精度检测效果更加精确, 但资源消耗大。为了保证效果建议选择高精度。

 是否增强:开启增强使能后,可设置数据增强参数。可进行HSV空间变换、镜像、画布扩大、 裁剪、仿射变换、噪声这六类数据增强的操作。具体设置见“数据增强白皮书”。

模型默认保存路径:VisionTrain1.4.0\Applications\DeepLearningModel里,建议修改 路径。

4)模型训练过程 4.1本地训练过程

依赖本地电脑显卡进行训练,若在测试中发现会出现误识别、漏识别与多识别的情况,可以尝 试增加训练样本、增大迭代轮次。

模型默认保存路径为:\VisionTrain1.4.0\Applications\DeepLearningMode 下。确 定好模型名称后点击开始训练,随着迭代次数的增加,训练误差会越来越小,最后趋于平缓。当训 练完成后点击结束训练,在指定的文件夹位置会生成一个.bin 文件,该文件则是深度学习网络训 练后得到的模型文件。 4.2云服务器与本地服务器训练过程

异常检测暂不支持云服务器与本地服务器训练,将在后续版本推出。

二)深度学习异常检测-模型测试

1)打开VisionMaster4.0.0,使用深度学习异常检测模块进行模型效果测试,将推演预测错 误的图片统一保存至训练集中,使用VisionTrain1.4.0重新标注之后,重新进行模型训练,此方 法增加了样本容量,也是模型优化最直接有效的方式。

·注:若效果不满足预期,可联系对应销售或技术进行技术指导,优化模型。

2)在VisionMaster4.0.0中拉出一个图像源模块,点击右下角的或 将需要测试图片 放入模块中。

3)再拉出一个DL异常检测G模块(显卡支持CUDA),点击该模块,导入之前训练好的模型,将两 个模块用线连接。

4)为了使异常点显示的更加直观,在异常检测模块后端加上”BLOB分析”模块,可设置面积阈值 参数,或打开轮廓输出使能观看检出的精细程度。点击运行 按钮,若想在原图上查看检测效果, 可在图像框的左上角选择”图像源.输出图像”;

5)重要模块参数说明

 DL异常检测G/C:其后缀的G/C代表以GPU或CPU进行预测。

 阈值方式:选择阈值算法的模式,一般为默认

 极性:由于输入为残差图,目标特征灰度值为255,应选择暗于背景

 低阈值:根据目标异常值是否达到阈值,来控制残差图中特征的连通域(特征面积)大小

 面积范围:可结合低阈值调整特征面积的大小,筛选不必检出的微小缺陷

四:系统运行过程中继续添加样本的方法

在系统运行过程中,通常训练的模型不能一次到位,适用于所有的场景,需要在运行过程中不断 添加样本,增强模型的鲁棒性。方法是: 1. 之前训练集(包括原图和inspectTrainData.txt文件)不能删除,新采集或模型误检的 原图样本应放到之前的样本中去。

2.对增加样本后的新训练集继续标注为OK,重新训练模型。训练参数参考以上说明。


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创建于: 2024-02-29 18:17:43
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