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KI-GESTÜTZTE DOKUMENTATION

Was möchten Sie wissen?

Klassifikator trainieren

Diese Anleitung zeigt Ihnen, wie Sie ein Klassifikationsmodell auf dem OV10i-Kamerasystem konfigurieren und trainieren. Verwenden Sie dieses Verfahren, wenn Sie Objekte automatisch anhand visueller Merkmale in verschiedene Klassen kategorisieren möchten.

Video-Anleitung

Sehen Sie dieses Thema in Aktion: OV Auto-Defect Creator Studio

Wann Klassifikation verwenden: Sortierung von Teilen nach Typ, Größe, Farbe oder Zustand; Identifizierung verschiedener Produktvarianten; Qualitätskontrolle mit mehreren akzeptablen Kategorien.

Voraussetzungen​

  • Aktives Rezept mit konfigurierten Bildgebungseinstellungen
  • Vorlagenbild und Ausrichtung abgeschlossen (oder übersprungen)
  • Inspektions-ROI(s) definiert
  • Beispielobjekte, die jede zu erkennende Klasse repräsentieren

Schritt 1: Auf Klassifikationsblock zugreifen​

1.1 Zur Klassifikation navigieren​

  1. Klicken Sie auf "Classification Block" im Breadcrumb-Menü, ODER
  2. Wählen Sie aus dem Dropdown in der Navigationsleiste

New Classification Block

1.2 Voraussetzungen überprüfen​

Stellen Sie sicher, dass die folgenden Blöcke einen grünen Status anzeigen:

  • ✅ Imaging Setup
  • ✅ Template and Alignment (oder übersprungen)
  • ✅ Inspection Setup

Configure Image Save settings Template and Alignment

Schritt 2: Klassifikationsklassen erstellen​

2.1 Klassen definieren​

  1. Klicken Sie auf Edit unter "Inspection Types"
  2. Fügen Sie Klassen hinzu für jede zu erkennende Kategorie

2.2 Jede Klasse konfigurieren​

Für jede Klasse:

  1. Klassennamen eingeben: Verwenden Sie aussagekräftige Namen (z. B. "Small", "Medium", "Large")
  2. Klassenfarbe auswählen: Wählen Sie unterschiedliche Farben zur visuellen Identifikation
  3. Beschreibung hinzufügen: Optionale Details zur Klasse
  4. Klicken Sie auf Save

Imaging Setup

2.3 Best Practices für die Klassenbenennung​

Gute NamenSchlechte Namen
Small_Bolt, Medium_Bolt, Large_BoltType1, Type2, Type3
Red_Cap, Blue_Cap, Green_CapColor1, Color2, Color3
Good_Part, Defective_PartPass, Fail
Screw_PhillipsHead, Screw_FlatheadA, B

Schritt 3: Trainingsbilder aufnehmen​

3.1 Bildaufnahmeprozess​

Nehmen Sie für jede Klasse mindestens 5 Bilder auf (10+ empfohlen):

  1. Platzieren Sie ein Objekt, das die Klasse repräsentiert, im Inspektionsbereich
  2. Stellen Sie sicher, dass das Objekt innerhalb der ROI-Grenzen liegt
  3. Klicken Sie auf Capture, um ein Trainingsbild aufzunehmen
  4. Wählen Sie die entsprechende Klasse aus dem Dropdown
  5. Klicken Sie auf Save, um das beschriftete Bild zu speichern
  6. Wiederholen Sie den Vorgang mit verschiedenen Beispielen derselben Klasse

Labeling Images

3.2 Anforderungen an Trainingsdaten​

KlasseMindestanzahl BilderEmpfohlene BilderHinweise
Jede Klasse510-15Mehr Bilder = höhere Genauigkeit
Gesamtdatensatz15+30-50+Ausgewogen über alle Klassen
Grenzfälle2-3 pro Klasse5+ pro KlasseGrenzwertige Beispiele

3.3 Best Practices für Trainingsbilder​

Empfohlen:

  • Verwenden Sie verschiedene Beispiele innerhalb jeder Klasse
  • Variieren Sie Objektausrichtungen und -positionen
  • Sorgen Sie für gute Lichtverhältnisse
  • Erfassen Sie Grenzfälle und grenzwertige Beispiele
  • Behalten Sie eine konsistente ROI-Rahmung bei

Nicht empfohlen:

  • Identische Objekte wiederholt verwenden
  • Mehrere Objekte in einer ROI einbeziehen
  • Klassen in einzelnen Bildern vermischen
  • Unscharfe oder schlecht beleuchtete Bilder verwenden
  • ROI-Größe zwischen Aufnahmen ändern

3.4 Qualitätskontrolle​

Nach jeder Bildaufnahme:

  1. Bildqualität überprüfen in der Vorschau
  2. Korrekte Klassenzuordnung verifizieren
  3. Bilder mit schlechter Qualität löschen über die Schaltfläche Delete
  4. Bei Bedarf erneut aufnehmen

Schritt 4: Trainingsparameter konfigurieren​

4.1 Zugriff auf Trainingseinstellungen​

  1. Schaltfläche Train Classification Model klicken

4.2 Trainingsmodus auswählen​

Wählen Sie nach Ihren Anforderungen:

TrainingsmodusDauerGenauigkeitAnwendungsfall
Fast2-5 MinutenGut für TestsInitiale Modellvalidierung
Balanced5-15 MinutenProduktionsreifDie meisten Anwendungen
Accurate15-30 MinutenHöchste PräzisionKritische Anwendungen

Training Mode Selection

4.3 Iterationsanzahl festlegen​

Manuelle Iterationseinstellung:

  • Niedrig (50-100): Schnelle Tests, grundlegende Genauigkeit
  • Mittel (200-500): Produktionsqualität
  • Hoch (500+): Maximale Genauigkeit, langsameres Training

4.4 Erweiterte Einstellungen (Optional)​

Batch Size:

  • Kleinere Batches: Stabileres Training, langsamer
  • Größere Batches: Schnelleres Training, möglicherweise weniger stabil

Learning Rate:

  • Niedrigere Werte: Stabiler, langsameres Lernen
  • Höhere Werte: Schnelleres Lernen, Risiko von Instabilität

Empfehlung: Verwenden Sie die Standardeinstellungen, sofern Sie keine spezifischen Leistungsanforderungen haben.

Advanced Settings

Schritt 5: Trainingsprozess starten​

5.1 Training initialisieren​

  1. Trainingskonfiguration überprüfen
  2. Start Training klicken
  3. Fortschritt überwachen im Trainings-Dialog

5.2 Fortschrittsanzeigen des Trainings​

Folgende Metriken überwachen:

  • Current Iteration: Fortschritt durch die Trainingszyklen
  • Training Accuracy: Modellleistung auf den Trainingsdaten
  • Estimated Time: Verbleibende Trainingsdauer
  • Loss Value: Modellfehler (sollte mit der Zeit abnehmen)

Training Progress

5.3 Trainingssteuerung​

Verfügbare Aktionen während des Trainings:

  • Abort Training: Training sofort abbrechen
  • Finish Early: Stoppen, wenn aktuelle Genauigkeit ausreicht
  • Extend Training: Bei Bedarf weitere Iterationen hinzufügen

5.4 Abschluss des Trainings​

Das Training stoppt automatisch, wenn:

  • Zielgenauigkeit erreicht wurde (typischerweise 95 %+)
  • Maximale Iterationen abgeschlossen sind
  • Der Benutzer das Training manuell beendet

Schritt 6: Modellleistung bewerten​

6.1 Trainingsergebnisse überprüfen​

Finale Metriken prüfen:

  • Final Accuracy: Sollte für den Produktiveinsatz >85 % betragen
  • Training Time: Dauer für künftige Referenz notieren
  • Convergence: Stabilisierung der Genauigkeit verifizieren

6.2 Qualitätsindikatoren des Modells​

GenauigkeitsbereichQualitätsstufeEmpfehlung
95 %+ExzellentBereit für den Produktiveinsatz
85-94 %GutFür die meisten Anwendungen geeignet
75-84 %AusreichendMehr Trainingsdaten in Erwägung ziehen
<75 %SchlechtMit mehr/besseren Bildern neu trainieren

6.3 Fehlerbehebung bei schlechter Leistung​

ProblemWahrscheinliche UrsacheLösung
Niedrige Genauigkeit (<75 %)Unzureichende TrainingsdatenMehr gelabelte Bilder hinzufügen
Training verbessert sich nichtSchlechte BildqualitätBeleuchtung/Fokus verbessern
Klassen werden verwechseltÄhnlich aussehende ObjekteMehr unterscheidende Beispiele hinzufügen
OverfittingZu wenige Bilder pro KlasseDatensatz über die Klassen ausbalancieren

Schritt 7: Klassifizierungsleistung testen​

7.1 Live-Test​

  1. Klicken Sie auf Live Preview, um auf den Echtzeittest zuzugreifen
  2. Platzieren Sie Testobjekte im Inspektionsbereich
  3. Beobachten Sie die Klassifizierungsergebnisse:
    • Vorhergesagter Klassenname
    • Konfidenzprozentsatz
    • Verarbeitungszeit

7.2 Validierungstest​

Systematischer Validierungsprozess:

TestobjektErwartete KlasseTatsächliches ErgebnisKonfidenzBestanden/Nicht bestanden
Bekanntes Objekt der Klasse AKlasse A_________%☐
Bekanntes Objekt der Klasse BKlasse B_________%☐
Grenzfall-BeispielKlasse A oder B_________%☐
Unbekanntes ObjektNiedrige Konfidenz_________%☐

7.3 Leistungsvalidierung​

Überprüfen Sie diese Aspekte:

  • Genauigkeit: Korrekte Klassifizierungen für bekannte Objekte
  • Konfidenz: Hohe Konfidenz (>80 %) für eindeutige Beispiele
  • Konsistenz: Wiederholbare Ergebnisse für dasselbe Objekt
  • Geschwindigkeit: Akzeptable Verarbeitungszeit für Ihre Anwendung

Schritt 8: Modelloptimierung​

8.1 Wenn die Leistung unbefriedigend ist​

Iterativer Verbesserungsprozess:

  1. Problembereiche identifizieren:
    • Welche Klassen werden verwechselt?
    • Welche Objekte werden falsch klassifiziert?
    • Sind die Konfidenzwerte angemessen?
  2. Gezielte Trainingsdaten hinzufügen:
    • Mehr Beispiele für verwechselte Klassen
    • Grenzfälle und Borderline-Beispiele
    • Unterschiedliche Beleuchtungs-/Positionierungsbedingungen
  3. Modell erneut trainieren:
    • Verwenden Sie den Modus "Accurate" für bessere Leistung
    • Erhöhen Sie die Anzahl der Iterationen
    • Überwachen Sie die Verbesserung der Genauigkeit

8.2 Erweiterte Optimierung​

Für kritische Anwendungen:

  • Datenaugmentation: Verwenden Sie unterschiedliche Beleuchtungen und Positionen
  • Transfer Learning: Starten Sie mit ähnlichen trainierten Modellen
  • Ensemble-Methoden: Kombinieren Sie mehrere Modelle
  • Regelmäßiges erneutes Training: Aktualisieren Sie mit neuen Produktionsdaten

Schritt 9: Konfiguration abschließen​

9.1 Modell speichern​

  1. Überprüfen Sie die zufriedenstellende Leistung
  2. Das Modell wird automatisch gespeichert, wenn das Training abgeschlossen ist
  3. Notieren Sie die Modellversion für die Dokumentation

9.2 Dokumentation​

Erfassen Sie diese Details:

  • Trainingsdatum und -version
  • Anzahl der Bilder pro Klasse
  • Verwendeter Trainingsmodus und Iterationen
  • Erreichte endgültige Genauigkeit
  • Besondere Überlegungen

9.3 Konfigurations-Backup​

  1. Rezept exportieren für die Sicherung
  2. Trainingsbilder separat speichern, falls erforderlich
  3. Modellparameter dokumentieren

Erfolg! Ihr Classifier ist einsatzbereit​

Ihr trainiertes Klassifizierungsmodell kann jetzt:

  • Objekte automatisch kategorisieren in definierte Klassen
  • Konfidenzwerte bereitstellen für jede Vorhersage
  • Bilder in Echtzeit verarbeiten für den Produktionseinsatz
  • In I/O-Logik integrieren für automatisierte Entscheidungsfindung

Laufende Wartung​

Regelmäßige Modellaktualisierungen​

  • Überwachen Sie die Leistung im Laufe der Zeit
  • Fügen Sie neue Trainingsdaten hinzu nach Bedarf
  • Trainieren Sie regelmäßig neu, um die Genauigkeit aufrechtzuerhalten
  • Aktualisieren Sie Klassen für neue Produktvarianten

Leistungsüberwachung​

  • Verfolgen Sie Genauigkeitsmetriken in der Produktion
  • Identifizieren Sie Drift in der Modellleistung
  • Planen Sie ein erneutes Training basierend auf Leistungsverschlechterung

Nächste Schritte​

Nach dem Training Ihres Classifiers:

  1. Konfigurieren Sie die I/O-Logik für Pass/Fail-Entscheidungen
  2. Richten Sie Produktions-Workflows im IO Block ein
  3. Testen Sie das komplette Inspektionssystem durchgängig
  4. Einsatz in der Produktionsumgebung

Häufige Fallstricke​

FallstrickAuswirkungVermeidung
Unzureichende TrainingsdatenGeringe Genauigkeit10+ Bilder pro Klasse verwenden
Unausgewogene KlassenVerzerrte VorhersagenGleiche Bilderanzahl pro Klasse
Schlechte BildqualitätInkonsistente ErgebnisseBeleuchtung und Fokus optimieren
Zu ähnliche KlassenVerwechselte KlassifizierungenEindeutige Klassendefinitionen wählen
Keine ValidierungstestsAusfälle im Produktivbetrieb**Stets mit unbekannten Objekten testen