KI-Lösungen für Digitalisierung und Nachhaltigkeit

Machine-Learning in der Bildverarbeitung für Produktion und Industrie

In den letzten Jahren sind in unserer Abteilung KI-Lösungen entstanden, die zur Steigerung von Effizienz, zum Schonen von Ressourcen und zur Verbesserung der Lebensqualität beitragen – insbesondere im Katastrophenschutz als auch in der Pflege. So kommt KI z.B. zur Optimierung der Verteilung von Hilfsgütern und Einsatzkräften zum Einsatz oder beim Erkennen von Pflegebetrug. Insgesamt haben all diese Anwendung das Ziel Prozesse zu digitalisieren und gleichzeitig nachhaltige Praktiken zu fördern.
 

Hybride Verfahren und »klassische« Lösungen zum Erfolg

Methoden, wie etwa das »Deep Learning« erfordern eine hohe Anzahl von annotierten Daten z.B. von den in einer Produktionsanlage zu findenden Defekten. Nun ist es aber so, dass in einer gut funktionierenden Produktion viele Bilder von fehlerfreien Produkten vorhanden sind, aber nur wenige von Produkten mit Defekten. Eine Möglichkeit ist dann, eine Datenaugmentierung vorzunehmen – d.h. auf Basis der echten Fehlerdaten werden künstliche Fehlerdatenbanken erzeugt.

Eine andere Lösung wäre es die Defekte mathematisch zu beschreiben und dann dieses Modell zu lernen. Schwierig ist es auch, die Prüfschärfe von einem auf Machine-Learning basierenden Inspektionssystem während der Produktion zu ändern, um z.B. bestimmte Qualitätsniveaus einzustellen. Wir setzten deshalb häufig Hybride aus den »klassischen« parametrisierbaren Verfahren (Filter, Morphologie, Kantendetektoren) und Machine-Learning ein.

Neben Lösungen für die Produktion, bieten wir natürlich auch »typische« Machine-Learning Lösungen für die Bildverarbeitung an. Häufig sind dies Projekte, in denen aktuell riesige Bilddatenmengen manuell verarbeitet werden und dieser Prozess durch eine Software automatisiert werden soll.

Ausgewählte Projekte

 

Effiziente humanitäre Hilfe durch intelligente Bildanalyse

EDDA ist eine KI-Software, die Drohnenbilder analysiert, um das Ausmaß von Katastrophen in Echtzeit zu bestimmen.

 

Signalanalyse im Eisenbahnbereich

Die Überwachung heißgelaufener Achsenlager und feststehender Bremsen an Personen- und Güterzügen erfordert ein berührungsfreies Messverfahren.

 

»Viewpoint of Interest« (V-POI)

V-POI ermöglicht Inspektions-Experten das Planen, Simulieren und Generieren ohne Computergrafik- und Modellierungskenntnisse.

 

Holzartenbestimmung mittels Künstlicher Intelligenz (KI)

Im Projekt »KI-WOOD« entwickeln wir automatische Bilderkennungssysteme zur Bestimmung von Holzarten mittels KI.

 

Projekt »eQuality«

Im Projekt entwickeln wir »eQuality«, eine digitale Fehlerbibliothek, die Unternehmen aus der Produktion bei der Inspektion mit Künstlicher Intelligenz und beim standardisierten Erfassen von Defekten unterstützt.

 

PflegeForensik: Mit KI gegen Abrechnungsbetrug im Pflegedienst

Im Projekt »PflegeForensik« entwickeln wir eine KI-Software gegen Abrechnungsbetrug.

 

Fraunhofer-Leitprojekt ML4P

Machine Learning for Production

Im Leitprojekt ML4P bündeln sieben Fraunhofer-Institute ihre umfangreichen Erfahrungen im Bereich Machine Learning.

 

Hyperspektrale Bildverarbeitung

Im Projekt »Hypermath« haben wir Möglichkeiten zur einfachen Visualisierung von hyperspektralen Bildern entwickelt.

 

 

Granulate und Partikelsysteme

Die 3D Partikelform ist ein ausschlaggebender Parameter für weiterführende Prozesse. Wie kann sie erfasst und beschrieben werden?

 

EniQmA

Im Projekt EniQmA (Ermöglichung hybrider Quantum-Anwendungen) arbeiten wir  daran, die hybriden Vorgehen im Bereich Quantencomputing (QC) gezielt zu systematisieren.