华为布道师在2024华为全连接大会上进行基于昇腾算力的纺织品缺陷项目分享
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华为布道师在2024华为全连接大会上进行基于昇腾算力的纺织品缺陷项目分享
发表于2024-09-26 22:25:02
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在2024年9月21号,作为华为学生布道师受邀参加了华为全连接大会,并且在布道师的专属展区中进行项目的宣传和展示。

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我们带来的是基于华为昇腾算力+昇思MindSpore框架的,纺织品缺陷异常检测。我们整个解决方案如下所示:

首先使用香橙派AI pro连接高清摄像头实时获取图片。在边缘计算方面,香橙派AI pro上运行着基于Mean-teacher模型,Mindspore框架,利用CANN架构的异常检测算法,初筛出异常图片;使用http/ https协议上传异常图片到华为云对象存储服务OBS中;使用华为sdk与API能够方便地对异常图片进行控制与管理。在云端计算方面,我们使用了华为云弹性计算服务ECS通过denoise student teacher segementation 模型对obs中的异常图片进行二次检测并分割;并将结果通过django后端传输到web前端页面进行展示;Web前端使用HTTP、CSS和Java Script技术,通过发送http请求获得处理结果,使用Websocket技术实时获取监控视频流。

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在感知层,orangepi摄像头通过usb3.0连接香橙派AI pro,这一层主要作用是实时获取图像;控制层核心组件是香橙派AI pro,上面运行mean-teacher模型,可以对异常图片进行初步检测;传输层主要功能是实现数据的传输和通信,通过http和https协议以及websocket技术实现;云服务端主要有以下组件组成:第一个是华为云obs,通过API和sdk实现对边缘设备上的异常图片进行存储;第二个是华为云ecs,上面部署这django后端框架,运行着destseg模型,通过此模型我们可以对异常区域进行精确划分;最后是Web前端,通过发送http请求给django后端获得数据,同时通过websocket技术实时获取监控视频流。

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整体由传送带监控摄像头、香橙派AIpro、传送带、补光灯、影像获取硬件以及监控电脑组成,构建香橙派边端算力与华为云云端平台的结合,实现了云端协同一体化平台。

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第一,基于mean teacher架构的反向知识蒸馏模型。首先基于mean teacher架构,如左图所示,Teacher模型是深层网络,Student模型是浅层网络,teacher模型通过训练将知识传输给学生模型,使学生模型在较小规模下训练出较好的效果。其次,引入了新颖的反向知识蒸馏,增强了教师学生模型对异常特征的表示差异。最后引入了多尺度隐藏特征相似度使用了多尺度热图信息。

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第二点,基于denoise student teacher segementation模型的深度缺陷检测。首先引入去噪学生网络,通过去噪获得对正常图像的特征表示。其次,引入合成异常掩码训练分割网络。通过合成异常源码训练模型,模型能自适应地融合多级特征相似性,从而对异常区域进行精确的分割。最后是端到端生成像素及异常图,可以计算相应的图像及异常分数,从而提高模型的精度。

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这次的项目展示也是五个项目当中唯一一个使用昇腾+昇思一体化架构的项目,希望后续我们团队的更多项目能够带给大家。欢迎大家加入华为布道师大家庭,成为优秀的昇腾开发者!

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