异音检测的两种模型: 人工听检的自动化替代技术主要有两类模型,一类是参数驱动模型,另一类是基于人工智能的数据驱动模型。前者通过分析比较找到一个标准参数范围,在范围之内的为正常,在范围之外的为故障,但这样的参数范围却很难选择确定,因为人工听检所依据的判断规则很难用显示的参数来描述;人工智能则可以模拟人的学习和判断过程,通过特定的模型描述那些只能意会却无法言传的判断规则。下图给出了两类模型的比较。
家电异音检测系统的架构,系统由硬件和软件两部分共同组成了一个不可分割的整体,硬件部分包括测量环境、传感器、采集系统和判别系统,测量环境可以是基本不做改动的原始生产线,也可以是在生产线上设计添加的简易隔声或吸声空间,测量环境的考虑重点是如何减少生产线环境噪声的影响。传感器和采集系统一般要求满足可听声频带的采样要求,对系统的量化精度要求至少采用16位采集系统,能达到24位更好。判别系统一般是采集系统和计算机的结合体,计算机上运行的软件是信号特征提取算法和机器学习模型。 软件部分中的信号测量分析模块主要完成信号的采集和保存,应用信号处理技术,特征提取模块抽取声信号样本特征,构建特征向量和机器学习数据集。机器学习模块实现各种机器学习算法,在特征向量数据集的基础上,完成训练、验证和等环节,最终获得异音判别参数,过程中还包括特征向量和机器学习模型参数的选择与优化。
随着机电自动化技术的进步,家电生产线中许多需要体力劳动的工位逐渐被机械手所代替,但仍有很多非体力工位还离不开人,比如视检和听检工位,不需要人的体力或操作,而要靠人的眼睛和耳朵来判断产品的某项指标是否品质合格,这样的工位就需要人工智能才能很好完成替代。 由于图像处理技术的迅猛发展,视检工位目前已有了很多很好的替代方案,但由于产线上声环境复杂,检测规则难易实现简单的参数化描述,听检工位目前大多还是要靠人工来完成。但是,人工听检存在下图列出的种种问题,已难以满足产线智能化升级的需要。从表中也可以看出,人工听检的缺点正好就是人工智能检测的优势所在。