Deep learning per l’analisi automatizzata delle immagini

Risultati affidabili grazie all’intelligenza artificiale

Una delle maggiori sfide della microscopia moderna è la segmentazione dell’immagine, in cui un’immagine viene suddivisa in diverse aree. Per riconoscere le diverse aree di un’immagine sono necessari l’esperienza e un occhio esperto, oppure un’intelligenza artificiale (IA) appositamente addestrata per questo scopo.

Il deep learning, un metodo di apprendimento automatico, è in grado di rilevare rapidamente gli errori e le deviazioni più piccole che l’occhio umano potrebbe non notare. Ciò consente di velocizzare e migliorare l’analisi delle immagini con un minimo sforzo. Utilizza le funzionalità software di ZEISS per creare routine riproducibili, scalabili e automatiche. Aumenta la qualità dei risultati e dei prodotti.

Sfrutta il potenziale del deep learning per l’elaborazione delle immagini con ZEISS ZEN Intellisis:

  • Analisi automatizzata e indipendente dal produttore di immagini provenienti da un’ampia gamma di sistemi di imaging in 2D e 3D
  • Segmentazione automatica riproducibile e scalabile di contenuti 2D e 3D
  • Riduzione significativa del tempo di valutazione grazie al deep learning
  • Semplice interfaccia basata su cloud per addestrare e creare modelli di IA
  • Segmentazione di immagini complesse da immagini 2D e 3D con un solo clic, nel cloud o localmente
  • Le conoscenze degli esperti possono essere facilmente condivise all’interno dell’organizzazione riutilizzando il modello di intelligenza artificiale addestrato

La sfida della segmentazione delle immagini

La segmentazione delle immagini viene utilizzata per analizzare le immagini scattate con un microscopio. La segmentazione si riferisce alla divisione delle immagini in aree specifiche, importanti per la successiva analisi e classificazione. Tale area potrebbe essere, ad esempio, un difetto o una contaminazione sulla superficie di un componente, così come il rilevamento di diversi strati di materiale. Durante la successiva analisi delle immagini e la classificazione delle aree riconosciute, vengono considerate le aree stesse e i confini tra le diverse aree. Ciò consente di fornire risultati accurati e di individuare gli errori.

Tuttavia, i metodi tradizionali di segmentazione, come l’impostazione della soglia (analisi del valore di grigio), raggiungono rapidamente i loro limiti.

I livelli di grigio delle aree possono essere difficili da distinguere se hanno un colore e una luminosità simili. Gli operatori devono anche chiedersi quali caratteristiche dell’immagine siano rilevanti, ad esempio il colore, la texture o i bordi, per identificare oggetti e aree in un’immagine.

È anche importante sapere come combinare le caratteristiche per scoprire oggetti e classi. Più classi vengono aggiunte durante l’elaborazione di un’immagine, più il compito diventa complesso. Anche la ricerca di graffi sui display degli elettrodomestici è una sfida difficile da risolvere con analisi basate su regole, perché ogni graffio ha dimensioni diverse, una forma propria e può presentarsi sull’intera superficie. L’elaborazione delle immagini con il deep learning è la soluzione giusta in questo caso.

La sfida della segmentazione delle immagini
La sfida della segmentazione delle immagini

Immagine SEM (microscopio elettronico a scansione) di un contatto PCB con segmentazione dell’immagine IA

In che modo il deep learning contribuisce all’elaborazione delle immagini?

L’apprendimento automatico e il deep learning vengono utilizzati quando i metodi convenzionali per la segmentazione delle immagini non sono sufficienti. Il sistema addestrabile è costituito da reti neurali in cui sono memorizzate tutte le informazioni rilevanti per l’elaborazione delle immagini. Tecnicamente, è fondamentale differenziare correttamente le diverse aree e caratteristiche per creare un’analisi ottimale e ottenere risultati precisi e riproducibili.

Viene creato un modello di addestramento per insegnare all’IA come analizzare le immagini. Alcune aree vengono contrassegnate su un’immagine (o su più immagini) assegnando colori diversi alle diverse caratteristiche importanti per il controllo qualità. L’intelligenza artificiale apprende le proprietà delle aree o delle caratteristiche e crea il proprio algoritmo di classificazione. L’algoritmo viene quindi applicato ai dati dell’immagine rimanente che non sono ancora stati marcati o colorati. L’intelligenza artificiale impara autonomamente a quali caratteristiche deve prestare particolare attenzione in relazione a una determinata classe. Più dati di addestramento o immagini campione vengono analizzati, più l’algoritmo diventa preciso.

I tuoi vantaggi con l’elaborazione delle immagini basata sull’AI

Se la segmentazione dell’intera immagine non è ottimale, le annotazioni e i loro parametri possono essere riqualificati. In questo modo, l’IA apprende nuove caratteristiche e può rivedere l’algoritmo, fino a ottenere risultati precisi. Questo modello ottimizzato può essere applicato automaticamente a tutti i dati di immagine dello stesso tipo ripresi nelle stesse condizioni di imaging, ad esempio al microscopio. Ciò comporta numerosi vantaggi:

  • Segmentazione e analisi rapide e automatizzate

  • Risultati precisi e rilevamento affidabile dei guasti

  • Elevata riproducibilità

  • Semplice adattamento dell’algoritmo

Sfrutta il potenziale dell’intelligenza artificiale

ZEISS ZEN Intellesis con Deep Learning consente l’elaborazione automatizzata delle immagini in laboratorio, nello sviluppo, nel controllo qualità e nei sistemi di analisi legati alla produzione. Le aziende moderne e orientate al futuro utilizzano il deep learning per garantire la riproducibilità e l’accuratezza delle analisi. Prova subito l’intera suite ZEISS ZEN core, compreso ZEN Intellesis, per un massimo di 60 giorni, gratuitamente e senza impegno.

Quali record di dati possono essere valutati da un’intelligenza artificiale?

In generale, è possibile valutare tutti i set di dati 2D e 3D in scala, per i quali ZEISS si affida a potenti strumenti di intelligenza artificiale. Qui è possibile vedere quali formati possono essere analizzati da un’intelligenza artificiale, quali funzioni sono possibili e se il formato è adatto all’elaborazione delle immagini con il deep learning.

Produttore / Formato

Estensione del file

Trasferimento del valore dei pixel

Trasferimento di metadati

FEI TIFF

.tiff

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Hitachi S-4800

.txt, .tif, .bmp, .jpg

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IMAGIC

.hed, .img

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JEOL

.dat, .img, .par

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JPEG

.jpg

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Leica LCS LEI

.lei, .tif

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Leica LAS AF LIF (Formato file immagine Leica)

.lif

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Nikon Elements TIFF

.tiff

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Olympus SIS TIFF

.tiff

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Oxford Instruments

.top

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Formato di file di immagine con tag)

.tiff, .tif, .tf2, .tf8, .btf

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Altri formati disponibili su richiesta!

analisi automatica e intelligente delle immagini con l’IA

Qual è l’obiettivo dell’analisi automatica e intelligente delle immagini con l’IA?

L’obiettivo principale è quello di sostituire i processi di analisi manuale delle immagini con routine automatiche, per renderli riproducibili e scalabili. Ciò consente di risparmiare tempo e denaro e di evitare una valutazione soggettiva. Questo perché ogni persona prende le proprie decisioni in modo un po’ diverso, per cui si creano segmentazioni diverse o si possono trascurare errori o classificarli come rientranti nella tolleranza. Inoltre, l’elaborazione e l’analisi delle immagini basate sull’intelligenza artificiale consentono di diffondere facilmente le conoscenze degli esperti all’interno della propria organizzazione. Questo aumenta la qualità dei nostri prodotti e la riproducibilità dei risultati.

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Basta registrarsi e provare ZEN core gratuitamente, senza alcun obbligo contrattuale. Conoscete i nostri strumenti di analisi delle immagini e di apprendimento automatico in un massimo di 60 giorni.

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