人工智能实现玻璃碎片测试自动化

在玻璃碎片测试中,您是否还在花费宝贵时间小心谨慎地手动计数碎玻璃?或者, 您所使用的现代计数工具可能并不完全符合黄金标准?如果是这样,我们有好消息要告诉您!

钢化玻璃碎片测试能够让您很好地了解回火过程的质量。 碎片分析是确认玻璃安全等级的一种成熟的方法。事实上, 当热增强的玻璃断裂成更小的碎片时,危险性就更小。 若干标准基于玻璃厚度规定了满足安全要求的玻璃碎片的最低数量。

碎片测试标准

标准定义碎片测试的基本要求。

  1. 碎片计数应在玻璃碎裂后 3 到 5 分钟之间进行。这一点很重要,因为如果时间过长,二次裂纹会开始形成。
  2. 计数区域应为 50毫米x50毫米,且误差范围为±1毫米。
  3. 应选择碎片数最少的区域进行计数。
  4. 所有整体位于该区域内的玻璃颗粒应计为一块碎片。
  5. 部分位于该区域内的玻璃颗粒应计为半块碎片。

手动操作过程缓慢、费力且不精确

根据以往的经验,碎片分析一直是回火过程不可或缺的一部分。 在回火过程中,操作人员会手动计算测试件中的碎玻璃数。 可以想象,手动操作过程是缓慢、枯燥乏味且容易出现人为错误的。 而且,如果玻璃持续回火,则必须每小时或每次产品更换时进行一次测试。 这很容易影响整个部门的生产率。

虽然这个过程是由标准定义的,但它本身是主观的。因此, 实际结果一直取决于检查人员。 例如,当碎片尺寸非常小时, 操作人员可能会因为疏忽或注意力不集中而忽略某些碎片

碎片计数主观性实验

实验结果已经证明了手动进行钢化玻璃碎片测试的主观性。

在实验过程中,要求13位检查人员分别单独对两个厚度为4毫米和10毫米的玻璃样品进行碎片计数测试。 碎裂方式会因玻璃厚度的不同而有很大差异。因此, 采集供对照的测试样本对实验的完整性非常重要。

结果表明,即使每位检查人员计算的是某个完全相同的区域, 但得到的计数结果仍存在显著差异。例如, 测试10毫米玻璃中心测试样本时,其中一位检查人员只统计了49块碎玻璃。 而另一位检查人员统计的最大碎玻璃数量是63, 总体偏差高达平均数的6.4%。

当检查人员可以自由选择测试区域时, 该偏差甚至更大。由于该偏差的存在, 在实际操作场景中就很有可能对玻璃的安全等级做出错误的结论。

Fragment counting test #2, 10 mm glass – glass center

碎片计数测试2,10毫米玻璃 – 玻璃中心

碎玻璃计数的数字化转型

在全面数字化转型时代,传统的碎玻璃计数也需要转变。 多年来,碎片计数遇到的瓶颈越来越多, 迫切需要一种更加现代化并且能够保持一致性的方法。

就一致性方面而言,没有比计算机辅助自动化工具更可靠的了。近年来, 日新月异的新型技术大大地促进了计算机视觉和人工智能领域的发展。

此外,最近还开发了新的计算工具。通过高级像素级分类, 可以轻松分割任何一张碎玻璃图片中的碎片。并且, 如果能够准确分割,则计数将不再是一项枯燥乏味的工作。

下面的实验数据是将人工智能模型的自动计数结果与检查人员手动计数的结果进行对比后得到的。 在这两种情况下,碎玻璃的总数存在差异。例如, 在10毫米样本中,一般检查人员统计的碎玻璃数要比通过人工智能技术统计的少10块。 对于一个4毫米的样本,人工计数的标准偏差为4.6; 而对于10毫米的样本,该标准偏差为3.6。

然而,请务必记住,人工智能模型给出的计数也并非绝对准确。 人工智能模型计数与手动计数的不同之处可能在于: 人工智能模型始终不会遗漏手动计数过程可能忽略的某些最小的碎片。

Cullet Counter – results from 2 examples

碎玻璃计数器 – 2个示例的结果

碎玻璃计数数字化移动设备

格拉斯通Siru应用是目前最新、最先进的玻璃碎片分析助手。 Siru由一个热衷于编码的代码团队发起,是在玻璃业务建立协作的完美范例。

Siru在2019年6月举行的玻璃深加工研讨会上正式对外发布, 适用于安卓和苹果iOS设备。 没错,就是现在,您可以随身携带您的个人碎玻璃计数工具了。 开发过程表明, 智能手机比检查人员更适合执行计数任务。 移动集成能使碎片测试更灵活、更精准、更迅速, 且节约更多成本。

Siru能够在大约3秒的时间内按照EN 12150-1标准的定义精确识别50×50毫米的碎片, 并准确计算图像中的碎片数。因此,操作人员可以及时获取结果, 从而提升整体生产率。

我们生活在多么美好的时代。 数字增强技术正融入玻璃加工业务的各个方面。 您是否需要一种更准确的方法来完成枯燥乏味的碎片分析? Siru,一款免费、便捷的移动应用, 可以精确匹配您的需求。

观看视频:格拉司通Siru应用程序

下载2019年玻璃深加工研讨会上发表的一篇论文,论文标题为:“钢化玻璃碎片测试中的碎片计数(Counting of Fragments in Tempered Glass Fragmentation Test)”

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