Von der Datenerfassung bis zur Inferenz

Mit Deep Learning starten

Mit MVTec HALCON steht Ihnen eine vollständig integrierte Toolbox für den gesamten Deep-Learning-Prozess zur Verfügung. Von der Bilderfassung (Bildeinzug) über die Datenaufbereitung und das Training bis hin zur Evaluation und Inferenz – alle Schritte lassen sich direkt in HALCON durchführen. Dank der benutzerfreundlichen Entwicklungsumgebung HDevelop in HALCON entfällt die aufwendige Schnittstellenanbindung externer Tools.

Zusätzlich bietet das MVTec Deep Learning Tool eine komfortable Lösung zum Labeln von Trainingsdaten für Deep-Learning-basierte Anwendungen wie Objekterkennung, Klassifikation und semantische Segmentierung. Die erzeugten Datensätze können nahtlos in HALCON integriert und dort weiterverarbeitet werden.

4 Schritte

Deep Learning Workflow

1. Vorbereitung

Daten erfassen, labeln und überprüfen

  • Erfassen Sie die Bilddaten unter Bedingungen, die der späteren Anwendung möglichst genau entsprechen.
  • Labeln Sie alle Objekte im Datensatz konsistent und überprüfen Sie die Qualität der Annotationen.
  • Mit dem kostenlosen MVTec Deep Learning Tool können Sie Ihren Datensatz effizient vorbereiten, überprüfen und korrigieren. Das Tool steht im Download-Bereich kostenfrei zur Verfügung. 
Tipp: Verwenden Sie ausreichend viele Bilder pro Klasse, um ein robustes Modell zu erhalten.

2. Training

Ihr eigenes Deep-Learning-Modell erstellen

Nach dem Export der Daten aus dem Deep Learning Tool in HDevelop analysiert HALCON die Bilder und lernt automatisch, welche Merkmale zur Erkennung der jeweiligen Klassen relevant sind.
Im Gegensatz zu klassischen Verfahren entfällt dabei die manuelle Extraktion der Merkmale durch den Benutzer.

Sie können Ihre eigenen Klassifikatoren auf Basis der in HALCON enthaltenen vortrainierten CNNs (Convolutional Neural Networks) trainieren. Diese Netzwerke wurden speziell für industrielle Anwendungen optimiert und basieren auf hunderttausenden Beispielbildern.

Darüber hinaus unterstützt HALCON auch Drittanbieter-Netzwerke im ONNX-Format (Open Neural Network Exchange) – so lassen sich bestehende Modelle anderer Frameworks problemlos integrieren.

3. Auswertung

Das trainierte Modell prüfen und optimieren

Überprüfen Sie, ob die Leistung Ihres Modells für die Anwendung ausreichend ist. Dafür stehen Ihnen in HALCON verschiedene Visualisierungsmöglichkeiten zur Verfügung:

  • Konfusionsmatrix: zeigt den Anteil richtiger und falscher Klassifikationen.
  • Heatmap: visualisiert, welche Bereiche im Bild für die Entscheidung des Netzwerks besonders relevant waren.

So können Sie die Modellqualität gezielt bewerten und Trainingsparameter optimieren.

4. Inferenz

Das trainierte Modell auf neue Bilder anwenden

Nach erfolgreichem Training und Evaluation kann das Modell (CNN-Klassifikator) auf neue Bilder angewendet werden – dieser Schritt wird Inferenz genannt. Dabei erkennt das Netzwerk automatisch, ob eine Probe z. B. verkratzt, verschmutzt oder fehlerfrei ist.

Die Inferenz kann sowohl auf GPUs als auch auf CPUs (x86- und Arm®-basiert) ausgeführt werden.

Über die AI²-Schnittstelle (AI Accelerator Interface) werden zusätzlich spezialisierte Hardware-Beschleuniger unterstützt, um die Ausführungsgeschwindigkeit zu maximieren.

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Hilfestellungen für Ihren erfolgreichen Einstieg

Beispielskripte
BeschreibungDownload
HDevelop-Skript zum Labeln Ihrer Daten für Deep Learning Edge Extraction ZipFile (8 MB)
Beispielskript zur Erstellung eines DL-Dataset-Dictionarys für ObjekterkennungZip-File (3.4 MB)
Minimalbeispiel für Objekterkennung Zip-File (3 KB)
Minimalbeispiel für semantische SegmentierungZip-File (3 KB)
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Lernen Sie mit unseren Video-Tutorials und Beispielprogrammen in HDevelop, wie Sie Ihre ersten Deep-Learning-Anwendungen umsetzen.

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