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コンピュータビジョン

2024


AutoInspectとAutoSpray:産業用ロボティクスにおける機械学習駆動の精密性

2024年を迎え、Orangewood Labsで私たちが開発したAutoInspectとAutoSprayソリューションで達成した素晴らしい進歩を共有できることを嬉しく思います。これらの革新的なシステムは、特に品質管理と精密製造の分野において、機械学習とコンピュータビジョンを産業用ロボティクスに適用する上で大きな飛躍を表しています。 課題:産業プロセスにおける精密性と一貫性 #多くの産業において、検査とスプレー塗装タスクは、人間の作業者が長期間にわたって維持するのが難しい精密性と一貫性のレベルを必要とします。従来の自動化ソリューションは、しばしば変化する条件や製品仕様に適応する柔軟性に欠けています。AutoInspectとAutoSprayの目標は、ロボティクスの精密性と高度な機械学習の適応性を組み合わせたシステムを作ることでした。 AutoInspect:品質管理の革新 #AutoInspectは、自動視覚検査のための最先端のソリューションです: 高度なコンピュータビジョン:画像分析のための最新のディープラーニングモデルを活用。 マルチスペクトル画像:包括的な検査のためにさまざまな画像技術(可視光、赤外線、UV)を組み込み。 リアルタイムの欠陥検出:高精度でリアルタイムに欠陥を識別し分類。 適応学習:新しいデータに基づいて検出能力を継続的に向上。 生産ラインとの統合:即時のフィードバックとアクションのために既存の製造プロセスとシームレスに統合。 AutoSpray:AIによる精密コーティング #AutoSprayは産業用スプレー塗装に新しいレベルの洗練さをもたらします: 3D表面マッピング:最適なスプレーカバレッジのために高度なセンサーを使用して物体の詳細な3Dマップを作成。 動的経路計画:AIアルゴリズムがリアルタイムで最も効率的なスプレー経路を計算。 環境適応:温度や湿度などの環境条件に基づいてスプレーパラメータを調整。 一貫した仕上がり品質:複雑な形状全体で均一なコーティング厚さと外観を確保。 材料効率:オーバースプレーと無駄を最小限に抑え、材料コストと環境への影響を削減。 産業応用における機械学習の力 #AutoInspectとAutoSprayは両方とも最先端の機械学習技術を活用しています: ビジョンのためのディープラーニング:畳み込みニューラルネットワーク(CNN)が画像分析能力を強化。 強化学習:AutoSprayでスプレーパターンと経路の最適化に使用。 転移学習:最小限の追加トレーニングで新しい製品や材料に迅速に適応。 異常検出:従来の検査方法では見逃す可能性のある異常なパターンや欠陥を識別する高度なアルゴリズム。 実世界での影響と業界の関心 #業界パートナーからの反応は圧倒的に肯定的です: 自動車産業:主要な自動車メーカーがより効率的で一貫した塗装のためにAutoSprayを使用。 電子機器製造:スマートフォンやコンピュータ部品の生産における品質管理にAutoInspectが採用。 航空宇宙:両システムが航空機部品の製造とメンテナンスでの使用をテスト中。 課題と解決策 #これらのシステムの開発には多くの課題がありました:

2022


アバター作成の革命:HikeでのHikemoji用コンピュータビジョンモデルの開発

Hike Limitedの機械学習コンサルタントとして、ユーザーの自撮り写真から直接クールなアバターを生成するHikemojiプロジェクトのための最先端のコンピュータビジョンモデルの開発に取り組みました。この革新的な機能は、Hikeプラットフォーム内でのユーザーエンゲージメントとパーソナライゼーションを大幅に向上させました。 プロジェクト概要 #Hikemojiの目標は、ユーザーの顔の特徴とスタイルの好みを正確に反映した、高度にパーソナライズされた視覚的に魅力的なアバターを作成することでした。私の役割は、特定の顔の特徴にアバターのコンポーネントを一致させる洗練されたコンピュータビジョンモデルの開発に焦点を当てていました。 技術的アプローチ #コア技術 # モデル開発とデータ処理のためのPython ニューラルネットワークの構築とトレーニングのためのTensorFlowとPyTorch 画像処理タスクのためのOpenCV 大規模データストレージと分析のためのBigQuery ワークフロー管理とスケジューリングのためのAirflow 主要コンポーネント # 顔の特徴抽出:自撮り写真から主要な顔の特徴を正確に識別しマッピングするモデルを開発。 コンポーネントマッチングアルゴリズム:顔の特徴を適切なアバターコンポーネントと一致させるAI駆動のシステムを作成。 スタイル転送技術:ユーザーの好みに合わせてアバターの美学を適応させるスタイル転送アルゴリズムを実装。 リアルタイム処理:素早いオンデバイスでのアバター生成のためにモデルを最適化。 課題と解決策 # 課題:多様なユーザー層全体で正確な顔の特徴検出を確保すること。 解決策:多様なデータセットでモデルをトレーニングし、データ拡張技術を実装してモデルの堅牢性を向上させました。 課題:アバターの正確さと芸術的魅力のバランスを取ること。 解決策:デザイナーと密接に協力して、顔の類似性と美的魅力のバランスを取るスコアリングシステムを開発しました。 課題:モバイルデバイス向けにモデルのパフォーマンスを最適化すること。 解決策:モデル圧縮技術とTensorFlow Liteを活用して、効率的でモバイルフレンドリーなモデルを作成しました。 実装プロセス # データ収集と準備:多様な自撮り写真のデータセットと対応する手動で作成されたアバターを収集。

2010


ビジョンアルゴリズムの最適化:東京のB-Coreソフトウェアでの研究経験

2007年、大学を卒業したばかりの私は、日本の東京にあるB-Coreソフトウェア株式会社で研究者兼ソフトウェア開発者として働く貴重な機会を得ました。この経験は技術的スキルを広げただけでなく、ソフトウェア開発と研究に対する日本のアプローチについて貴重な洞察を提供してくれました。 B-Coreのビジョン #B-Coreソフトウェアは最先端のコンピュータビジョンソリューションの開発を専門としています。私の役割は、ビジョンアルゴリズムとソフトウェア最適化技術を深く掘り下げ、複雑なソフトウェア仕様を理解し改善することに焦点を当てていました。 研究の焦点と課題 #ビジョンアルゴリズムの理解 #私の主な任務は、様々なコンピュータビジョンアルゴリズムを分析し最適化することでした。これには以下が含まれます: エッジ検出、特徴抽出、画像セグメンテーションなどの最先端のビジョンアルゴリズムの研究。 既存の実装におけるパフォーマンスのボトルネックの分析。 アルゴリズムの効率を改善するための最適化の提案と実装。 ソフトウェア仕様の分析 #私の仕事の重要な部分は、ソフトウェア仕様を理解し改善することでした。これには以下が含まれます: 詳細なソフトウェア要件とアーキテクチャ文書の分析。 より良い実装とパフォーマンスのために仕様を改善できる領域の特定。 日本人の同僚と協力して、仕様と実装のギャップを埋める。 技術的アプローチ #ツールと技術 # C++: ビジョンアルゴリズムの実装と最適化のための主要言語。 OpenCV: 包括的なコンピュータビジョンライブラリとして活用。 MATLAB: 迅速なプロトタイピングとアルゴリズムの可視化に使用。 Linux: 主要な開発環境。 最適化技術 # アルゴリズムの改良: 計算複雑性を減らすことで既存のアルゴリズムを改善。 メモリ最適化: ビジョン処理パイプラインでのメモリ使用量を削減する技術を実装。 並列化: マルチコアプロセッサ向けにアルゴリズムを並列化する方法を探索。 SIMD命令: パフォーマンス向上のためにSingle Instruction Multiple Data (SIMD)命令を活用。 文化的および専門的な洞察 #東京での仕事は、日本の仕事文化とソフトウェア開発実践に関するユニークな洞察を提供しました: