丰色 只想说 凹非寺量子位 报导 | 微信公众号 QbitAI
MIT近期发布了一项有趣的科学研究:
激光雕刻机安上AI,混和材料T恤上面能雕出花,全自动转换幅度确保不划破
她们给目前的激光雕刻机装上了一个AI,就可以自动检索30种不一样的切割材料,准确率达到98%。
不但对你说是什么,还能对你说切割/手工雕刻需要的幅度、速率。
自然,假如这也是一种风险材料,立即就把一个极大地“Caution”甩让你。
这样一来,就能免除对一些人为因素鉴别出错导致的风险(尤其是一些没贴/贴错名字标识的材料),例如冒个有害浓烟哪些的,及其切割幅度不对毁坏材料导致的消耗。
例如应对下边三种看上去一模一样的透明塑料材料,哪一种适合做防尘面罩呢?
交到AI!刷一下扫两下,就把三者剖析得清清楚楚:
最右是聚碳酸,风险材料,不能(切割会冒带有毒的火苗);正中间的是锻造pe,能够 激光器切割,但不能用酒精擦拭;最左的是冰醋酸全透明塑胶片,可以用温开水和柔和香皂清洗,还可以用乙醇。要做试验室上用的防尘面罩,自然是选最左了,拿去拿下:
除开以上说的那些作用,这一称为SensiCut的AI还能够用于开展激光打标图案设计的调节:
一次摆放6种待雕材料,它就能将图案设计和相对应材料开展配对,键入每一个材料的薄厚后,SensiCut立刻就对你说毡子过薄了,如今的设计图案对它而言太繁杂。
那你就能够 调大一点再开展手工雕刻。
制成品:
假如你没按它说的调节,打出來的就很“拉垮”:
除此之外,它也可以在具备混和材料的手机套、衣服裤子等材料上开展图案设计的激光器輔助手工雕刻。
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留意c图白框一部分,它会自行开展切分设计方案
下边这一件T恤由纺织品材料和淡黄色太阳光一部分的塑胶材料构成,b图正中间为SensiCut根据鉴别材料,再开展切割幅度具体指导进行的红嘴鸥图案设计,实际效果最好是。
这也是它的另一强大之处,由于传统式的办法在复合型材料上开展激光打标必须把设计方案开展分割和界限两端对齐,很不便。
一路看出来,是否感觉这一SensiCut还挺有效,如何保持的呢?
散斑感测器 深度神经网络
SensiCut由两部份构成:硬件配置配件和应用软件。
应用软件层面,操作界面设计方案得真的非常好,作用就很少讲了。
硬件配置部份由激光器表针、无镜片图像感应器、微控制器和蓄电池构成,固定不动在激光器切割器的切割头上。
鉴别基本原理非常简单:
运用散斑感测器(speckle sensing)技术性,将激光器打向材料表层,上边的细微特点差别造成 反射面激光激光光路的细微误差,进而反射面到图像感应器显像为含有亮斑和暗斑的散斑图案设计。
下面的图为四种材料各自在普通相机、透射电镜和散斑感测器显像下的三组相片,比照很显著:
图像拥有,就可以用培训好的神经元网络来开展种类鉴别了。
为保证准确率,科学研究工作人员对30种不一样材料种类的38000张图像开展了练习。
她们采用了迁移学习与在ImageNet数据上事先练习的ResNet-50实体模型,及其Adam优化器,学习率为0.003,batch size为64。
练习图像尺寸为256x256:应用低分辨率的图像不但解决了高像素图像的多重共线性,还节约了练习時间、加速了检查速率(256x256为0.21s,400x400为0.51s )。
还用了数据增强技术性转化成附加图像便于实体模型能够更好地广泛(例如阳光照射也不会太多危害結果)。
评定结论和以后方位
SensiCut 98.01%(SD=0.20)的均值鉴别准确率根据5-fold交叉验证。
在其中木料类的均值准确率为98.92% (SD=1.66),塑胶类的为98.84% (SD=2.36),纺织产品类的为97.25% (SD=2.50),纸版材料为95.90% (SD=2.94),金属材料类的为97.00% (SD=2.16) 。
纸版材料的准确率最少,也由于它太非常容易和木料搞混了(硅橡胶和皮料也非常容易混)。
她们还干了一些试验发觉:对比鲜红色乳白色材料100%的鉴别准确率,反射光线较少的灰黑色材料仅有92%的准确率,但是这一在捕捉图像时开启响应式曝出来能够 调节。
除此之外她们还探讨了一下阳光照射和视角对材料鉴别的危害。
結果发觉:
提升色度对灰黑色/乳白色材料的检验结果显示沒有重要危害,但全透明材料的危害却非常大,再次在不一样的阳光照射情况下捕捉全透明材料的图像开展练习后的准确率比原先高了快22%。视角危害较大的是木料,45%歪斜下的材料均值检验准确率仅有70.31%。这主要是因为纯天然木料的体细胞3D外部经济构造在宏观方面具备90°转动对称。最终,科学研究工作员表明,硬件配置层面,全部其它部件目前的激光雕刻机上都有,生产商只须要加上无镜片图像感应器就可以有着此项技术性了。
将来,精英团队还会继续对散斑感测器怎样用以可能材料的薄厚、对刮痕材料准确率的确保、给手机软件加打印出标识的作用等领域开展进一步科学研究。
毕业论文详细地址:https://groups.csail.mit.edu/hcie/files/research-projects/sensicut/2021-UIST-SensiCut-paper.pdf
参照连接:[1]https://hcie.csail.mit.edu/research/sensicut/sensicut.html[2]https://www.youtube.com/watch?v=1CjrVntolmo
— 完 —
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