Yeşil çek
Panoya kopyalanan bağlantı

Anomali tespiti için Vision AI: Hızlı bir genel bakış

Bilgisayarla görmenin çeşitli sektörlerde hassas anomali tespitini nasıl sağladığını keşfedin. Anomali tespiti için Ultralytics YOLO11 gibi modellerin nasıl özel olarak eğitileceğini öğrenin.

Bir uçak kanadındaki küçük bir çatlak, ilaç üzerindeki yanlış basılmış bir etiket veya olağandışı bir finansal işlem tespit edilmediği takdirde ciddi sorunlara neden olabilir. Her sektör, arızaları, mali kayıpları veya güvenlik risklerini önlemek için riskli sorunları erkenden tespit etmeye çalışma zorluğuyla karşı karşıyadır.

Özellikle, anomalilerin tespit edilmesi gerekir. Anomali tespiti, beklenen davranışlarla eşleşmeyen kalıpları belirlemeye odaklanır. Aksi takdirde fark edilmeyebilecek kusurları, hataları veya düzensiz faaliyetleri işaretlemeyi amaçlar. Geleneksel yöntemler bu anomalileri bulmak için sabit kurallara dayanır, ancak bunlar genellikle yavaştır ve karmaşık varyasyonlarla mücadele eder. İşte bu noktada bilgisayarla görme çok önemli bir rol oynar. 

Büyük görsel veri kümelerinden öğrenerek, bilgisayarla görme modelleri Ultralytics YOLO11 düzensizlikleri geleneksel yöntemlere göre daha doğru bir şekilde tespit edebilir. 

Bu makalede, görüntü tabanlı anomali tespitinin nasıl çalıştığını ve YOLO11 'in nasıl yardımcı olabileceğini inceleyeceğiz.

Anomali tespitine duyulan ihtiyaç

Bilgisayarla görme açısından, anormallikler veya düzensizlikler genellikle görüntülerde ve videolarda kusurlar veya olağandışı desenler olarak görünür. İşletmeler kusurları tespit etmek için yıllardır manuel denetimlere veya kural tabanlı sistemlere güvenmektedir. 

Örneğin ilaç üretiminde, tabletlerdeki anormallikler arasında kalite ve güvenliği tehlikeye atabilecek çatlaklar, yanlış şekiller, renk değişikliği veya eksik baskılar yer alabilir. Bu kusurları erken tespit etmek, kusurlu ürünlerin tüketicilere ulaşmasını önlemek için hayati önem taşır. Ancak manuel anomali tespit yöntemleri genellikle yavaştır, tutarsızdır ve gerçek dünyadaki düzensizliklerin karmaşıklığıyla başa çıkamaz.

Şekil 1. İlaç endüstrisinde anomali tespiti.

Yapay zeka tabanlı anomali tespiti, geniş veri kümelerinden öğrenerek ve zaman içinde kalıpları tanıma yeteneklerini sürekli geliştirerek bu zorlukları çözer. Sabit kural tabanlı yöntemlerin aksine, yapay zeka sistemleri zaman içinde öğrenebilir ve gelişebilir.

YOLO11 gibi gelişmiş modeller, yüksek hassasiyetle gerçek zamanlı görüntü analizi sağlayarak anomali tespitini geliştirir. Yapay zeka sistemleri görüntülerdeki şekil, doku ve yapı gibi ayrıntıları analiz ederek düzensizliklerin hızlı ve doğru bir şekilde tespit edilmesini kolaylaştırır. 

Bilgisayarlı görü anomali tespitini nasıl mümkün kılar?

Vision AI tarafından yönlendirilen anomali tespit sistemleri ilk olarak kameralar, sensörler veya dronlar kullanarak yüksek kaliteli görüntüler veya videolar yakalayarak çalışır. İster bir fabrika hattındaki kusurlu bir ürünü tespit etmek, ister güvenli bir alanda yetkisiz bir kişiyi tespit etmek veya kamusal bir alanda olağandışı bir hareketi tanımlamak olsun, net görsel veriler çok önemlidir. 

Görüntüler veya videolar toplandıktan sonra gürültü azaltma, kontrast geliştirme ve eşikleme gibi görüntü işleme tekniklerinden geçirilir. Bu ön işleme adımları, Vision AI modellerinin arka plan gürültüsünü filtrelerken önemli ayrıntılara odaklanmasına yardımcı olarak güvenlik izlemeden tıbbi teşhis ve trafik kontrolüne kadar çeşitli uygulamalarda doğruluğu artırır.

Ön işlemden sonra, görüntüleri analiz etmek ve sıra dışı herhangi bir şeyi tanımlamak için bilgisayar görüşü kullanılabilir. Bir anormallik işaretlendiğinde, sistem bir işçiye kusurlu bir ürünü kaldırması için bildirimde bulunmak, güvenlik personelini potansiyel bir tehdide karşı uyarmak veya trafik operatörlerini tıkanıklığı yönetmeleri için bilgilendirmek gibi bir uyarıyı tetikleyebilir.

Şekil 2. Vision AI kullanılarak tespit edilebilecek kusur örnekleri.

YOLO11'in yeteneklerini kullanarak anomali tespiti

YOLO11 gibi bilgisayarla görme modellerinin anomalileri tespit etmek için görüntüleri nasıl analiz edebildiğine daha yakından bakalım. 

YOLO11 nesne algılama, görüntü sınıflandırma, örnek segmentasyonu, nesne izleme ve poz tahmini gibi çeşitli bilgisayarla görme görevlerini destekler. Bu görevler, farklı gerçek dünya uygulamalarında anomali tespitini daha basit hale getirir.

Örneğin, nesne algılama, bir montaj hattındaki kusurlu ürünleri, kısıtlı alanlardaki yetkisiz kişileri veya bir depodaki yanlış yerleştirilmiş öğeleri tanımlamak için kullanılabilir. Benzer şekilde, örnek segmentasyonu, makinelerdeki çatlaklar veya yenilebilir ürünlerdeki kirlenme gibi anormalliklerin kesin olarak belirlenmesini mümkün kılar.

Şekil 3. YOLO11 yardımıyla çatlakların segmentlere ayrılması.

Anormallik tespiti için kullanılan bilgisayarla görme görevlerine ilişkin diğer bazı örnekler aşağıda verilmiştir:

  • Nesne izleme: Güvenlik tehditlerini tespit etmek, trafikteki araç anormalliklerini izlemek veya sağlık hizmetlerinde hasta hareketlerini değerlendirmek için hareket modellerini izlemek için kullanılabilir.
  • Poz tahmini: YOLO11 , işyerlerindeki güvenlik tehlikelerini belirlemek veya sağlık hizmetlerinde rehabilitasyon ilerlemesini izlemek için olağandışı vücut hareketlerini tespit edebilir.
  • Yönlendirilmiş sınırlayıcı kutular (OBB) algılama: Döndürülmüş veya açılı nesneleri doğru bir şekilde tanımlayıp konumlandırarak anormallik tespitini geliştirir ve havadan görüntü analizi, otonom sürüş ve endüstriyel denetimler için kullanışlı hale getirir.

Neden YOLO11 kullanmalısınız?

Diğer çeşitli bilgisayarla görme modelleri arasında Ultralytics YOLO modelleri hızları ve doğrulukları ile öne çıkmaktadır. Ultralytics YOLOv5PyTorch çerçevesiyle dağıtımı basitleştirerek daha geniş bir kullanıcı kitlesi için erişilebilir hale getirdi. Bu arada, Ultralytics YOLOv8 Örnek segmentasyonu, nesne izleme ve poz tahmini gibi görevler için destek sunarak esnekliği daha da artırdı ve farklı uygulamalara daha uyarlanabilir hale getirdi.

En son sürüm olan YOLO11, öncekilere kıyasla üstün hassasiyet ve performans sunmaktadır. Örneğin, YOLOv8m'ye göre %22 daha az parametre ile YOLO11m, COCO veri setinde daha yüksek ortalama hassasiyet (mAP) sunarak daha hassas ve verimli nesne tespitine olanak tanır.

Anomali tespiti için YOLO11 nasıl özel olarak eğitilir?

Anomali tespiti için YOLO11 'i özel olarak eğitmek basit ve kolaydır. Özel uygulamanız için tasarlanmış bir veri setiyle, anormallikleri doğru bir şekilde tespit etmek için modele ince ayar yapabilirsiniz. 

Başlamak için bu basit adımları izleyin:

  • Veri setinizi hazırlayın: Hem normal hem de anomali örnekleri içeren yüksek kaliteli görüntüler toplayın. Modelin daha iyi uyum sağlamasına yardımcı olmak için aydınlatma, açılar ve çözünürlüklerdeki varyasyonları dahil ettiğinizden emin olun.
  • Verilerinizi etiketleyin: Modelin neye bakacağını bilmesi için sınırlayıcı kutular, segmentasyon veya anahtar noktalar kullanarak anomalileri işaretleyin. Açık kaynaklı araçlar bu süreci daha hızlı ve kolay hale getirir.
  • Modeli eğitin: Model birden fazla döngü boyunca öğrenerek normal ve anormal vakaları gerçek zamanlı olarak belirleme yeteneğini geliştirir.
  • Test edin ve doğrulayın: Performansını değerlendirmek ve dağıtmadan önce iyi performans gösterdiğinden emin olmak için eğitilen modeli yeni, görülmemiş görüntüler üzerinde çalıştırın.

Ayrıca, bir anomali tespit sistemi oluştururken, özel eğitimin gerçekten gerekli olup olmadığını göz önünde bulundurmak önemlidir. Bazı durumlarda, önceden eğitilmiş bir model zaten yeterli olabilir. 

Örneğin, bir trafik yönetim sistemi geliştiriyorsanız ve tespit etmeniz gereken anomali kırmızı ışıkta geçenlerse, önceden eğitilmiş YOLO11 modeli insanları zaten yüksek doğrulukla tespit edebilir. "Kişi" COCO veri kümesinde (önceden eğitildiği) iyi temsil edilen bir kategori olduğundan, ek eğitime gerek yoktur.

Tespit etmeniz gereken anomaliler veya nesneler COCO veri setinde bulunmadığında özel eğitim gerekli hale gelir. Uygulamanız üretimdeki nadir kusurları, görüntülerdeki belirli tıbbi durumları veya standart veri kümelerinin kapsamadığı benzersiz nesneleri tanımlamayı gerektiriyorsa, bir modeli alana özgü veriler üzerinde eğitmek daha iyi performans ve doğruluk sağlar.

Görmeye dayalı anomali tespitinin gerçek dünya uygulamaları

Anomali tespiti, birçok gerçek dünya uygulamasını kapsayan geniş bir kavramdır. Şimdi bunlardan birkaçını inceleyelim ve bilgisayarla görmenin farklı sektörlerde düzensizlikleri tespit etmeye, verimliliği artırmaya ve karar alma süreçlerini geliştirmeye nasıl yardımcı olduğunu görelim.

Üretimde anormalliklerin tespit edilmesi

Üretimde bilgisayarlı görüş, üretim hatlarındaki kusurları, yanlış hizalamaları ve eksik bileşenleri tespit ederek yüksek kalite standartlarının korunmasına yardımcı olur. Bilgisayarlı görüş modelleri hatalı ürünleri anında tespit ederek hat üzerinde ilerlemelerini engelleyebilir ve israfı azaltabilir. Hammadde kusurları, paketleme hataları veya zayıf yapısal bileşenler gibi sorunların erken tespiti, maliyetli geri çağırmaları ve mali kayıpları önlemeye yardımcı olur.

Kalite kontrolün ötesinde, anomali tespiti işyeri güvenliğini de artırabilir. Fabrikalar genellikle yangın tehlikesine yol açabilecek ısı, duman ve tehlikeli emisyonlarla uğraşır. Vision AI modelleri olağandışı duman modellerini, aşırı ısınan makineleri ve hatta yangının erken belirtilerini tespit ederek üreticilerin kazalar meydana gelmeden önce harekete geçmesini sağlayabilir.

Şekil 4. Yangın ve dumanı tespit etmek için kullanılan bilgisayar görüşü.

Otomotivde uç durumların belirlenmesi

Otomotiv endüstrisi, motorlardaki, fren sistemlerindeki ve şanzıman bileşenlerindeki hataları kritik arızalara yol açmadan önce tespit etmek için YOLO11 gibi modelleri kullanabilir. YOLO11'in nesne algılama ve örnek segmentasyonu desteğini kullanarak, manuel denetimlerin gözden kaçırabileceği anormallikleri kesin olarak belirlemek kolaydır.

İşte otomotiv endüstrisinde anomali tespitine ilişkin diğer bazı örnekler:

  • Trafik anomali tespiti: Trafiğe aykırı hareket eden araçları, ani şeritten çıkışları veya kısıtlı alanlara yetkisiz erişimi tanıma.
  • Sürücü davranışı izleme: Yol güvenliğini artırmak için uykulu sürüş, dikkat dağınıklığı veya hatalı direksiyon kullanımının tespit edilmesi.
  • Otonom araç güvenliği: Çarpışmaları önlemek için yayaları, bisikletlileri ve beklenmedik engelleri tespit etme.

Elektronikteki düzensizlikleri tespit etme

Elektronik cihazların manuel olarak incelenmesi yavaş, tutarsız ve insan hatasına açık olabilir; bu da mikroçiplerdeki, devre kartlarındaki ve lehim bağlantılarındaki kusurların fark edilmeyebileceği anlamına gelir. Çatlak bir lehim bağlantısı veya yanlış hizalanmış bir bileşen gibi küçük kusurlar bile sinyal kesintilerine, sistem arızalarına veya kısa devrelere neden olarak güvenilir olmayan cihazlara yol açabilir.

YOLO11 anomali tespiti ile üreticiler bu süreci otomatikleştirebilir ve yanlış hizalanmış parçalar, kusurlu lehimleme veya elektrik arızaları gibi sorunları geleneksel yöntemlerden çok daha yüksek doğrulukla hızlı bir şekilde tespit edebilir. Örneğin, bir lehim bağlantısında insan denetçiler tarafından gözden kaçırılabilecek küçük bir boşluk, YOLO11'in nesne algılama özelliği ile kolayca tespit edilebilir.

Önemli çıkarımlar

Sektörler bilgisayarlı görü destekli anomali tespitine yöneldikçe, YOLO11 gibi modeller kaliteyi korumak, güvenliği artırmak ve operasyonel riskleri azaltmak için gerekli hale geliyor.  

Üretimden tarıma, yapay zeka destekli anomali tespiti doğruluğu artırabilir, denetimleri hızlandırabilir ve insan hatalarını en aza indirebilir. İleriye baktığımızda, yapay zekadaki gelişmeler anomali tespitini muhtemelen daha hassas hale getirecektir. 

Büyüyen topluluğumuza katılın! Yapay zeka hakkında daha fazla bilgi edinmek için GitHub depomuzu keşfedin. Kendi yapay görme projelerinizi başlatmaya hazır mısınız? Lisanslama seçeneklerimize göz atın. Çözüm sayfalarımızı ziyaret ederek tarımda yapay zekayı ve sağlık hizmetlerinde yapay zekayı keşfedin! 

Facebook logosuTwitter logosuLinkedIn logosuKopya-bağlantı sembolü

Bu kategoride daha fazlasını okuyun

Yapay zekanın gelecekteki
adresini birlikte inşa edelim!

Makine öğreniminin geleceği ile yolculuğunuza başlayın