传统机器视觉与深度学习

两种方法,同一个目标:精准机器视觉

在机器视觉领域,目前主要采用两种基本方法:传统的基于规则的机器视觉,以及深度学习。两者的目标相同——都旨在实现对对象的可靠检测、检验和分类——但其工作方式不同。

传统方法依赖人工定义的规则和特征,而深度学习则能够从样本数据中自动学习这些特征。借助 MVTec HALCON 和 MERLIC,这两种方法可以灵活结合,从而充分发挥两者的优势。

传统机器视觉的工作原理

在传统机器视觉中,相关特征由机器视觉工程师定义。软件基于这些规则检测边缘、形状、颜色或纹理。这种方法透明、确定且精确,尤其适用于条件稳定、可重复的流程。

传统技术示例
  • 用于缺陷检测的斑点分析和阈值分割。
  • 用于定位的基于模板的匹配。
  • 用于文本识别的 OCR
  • 用于图像预处理的滤波和形态学方法。
  • 用于测量和目标检测的 3D 视觉。

深度学习的工作原理

深度学习基于人工神经网络,能够从样本数据中自动学习特征。系统会分析大量训练图像,并识别出某一类别中哪些结构、纹理或形状是相关的。因此,深度学习特别适用于高变异性、非特定缺陷或不规则模式的应用场景。

前往工作流程

典型应用场景
  • 表面和纹理检测
  • 异常检测
  • 目标和缺陷分类
  • 文本识别(Deep OCR)

对比

何时使用哪种方法

当需要最高的精度、可追溯性和性能时,传统机器视觉仍然不可或缺。而一旦目标对象变得多样、复杂或难以明确定义,深度学习便可作为这些方法的有效补充。MVTec 将这两种方法集成在同一软件环境中,为高效且面向未来的机器视觉解决方案提供支持。

传统机器视觉

非常适合精确且定义明确的任务,例如测量、定位或条码读取。

深度学习

最适合用于对象变化大、纹理复杂或缺陷未知的场景。

结合两种方法

混合式方案通常能够带来最佳效果:深度学习负责预处理或分割,而传统算子则确保精确的几何测量或质量评估。在 HALCON 中,传统算子与深度学习算子可以无缝结合,例如用于预分割、分类或质量检测。

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