مرور نظامند روشهای آماری در پایش داده‌های تصویری

نوع مقاله : مروری

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی صنایع و مدیریت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی صنایع و مدیریت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران ایران

3 دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

10.24200/j65.2023.61823.2339

چکیده

امروزه یکی از چالش‌های پیش‌رو در حوزه کنترل فرآیند آماری، چگونگی رسیدگی به کلان داده‌ها به منظور ارزیابی کیفیت فرآیندها و محصولات است. یکی از انواع پرکاربرد کلان داده‌ها، تصویر است، تصاویر به سبب قابلیت‌هایی همچون دستیابی آسان و ارزان، ارائه اطلاعات در خصوص ابعاد و هندسه محصولات و شناسایی عیوب در فرآیند‌های صنعتی بسیار مورد توجه است. به همین سبب بکارگیری روش‌های کنترل فرآیند آماری برای داده‌های تصویری به منظور شناسایی تغییرات در عملکرد فرآیند و محصولات یک حوزه جذاب برای محققین و کارشناسان کیفیت در عصر کیفیت 4 محسوب می‌شود. مطالعه حاضر، یک پژوهش مروری سیستماتیک با طبقه بندی مفهومی است که منابع علمی معتبر در حوزه پایش فرآیند آماری و داده های تصویری بدون محدودیت زمانی مورد بررسی قرار می‌دهد و در آخر برخی از فرصت‌های موجود برای تحقیقات آتی در بکارگیری روش‌های کنترل فرآیند آماری با داده‌های تصویری را بیان می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Statistical Methods for Image Data Monitoring: A Systematic Overview

نویسندگان [English]

  • Atiyeh Alanchari 1
  • Karim Atashgar 2
  • Morteza Abbasi 1
  • Mostafa Khazaee 3
1 Faculty of Industrial Engineering and Management, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
2 Faculty of Industrial Engineering and Management, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
3 Faculty of Aerospace, Malek Ashtar University of Technology,Tehran,Iran
چکیده [English]

Nowadays, one of the biggest challenges in the field of statistical process control (SPC) is how to effectively handle the abundance of big data in order to evaluate the quality of processes and products. Image data, which is increasingly utilized in the manufacturing and service industries, poses a significant component of this big data. Images offer a cost-effective means of swiftly generating a large volume of data within just a few seconds. Machine vision systems (MVSS) are extensively employed across various industries for obtaining information pertaining to dimensions, geometric features, surface defects, surface finish, as well as the differentiation between conforming and nonconforming products. Consequently, researchers are placing greater emphasis on utilizing statistical process control methods for analyzing image data to detect process variations and defective products, among other goals. This research contribution is highly attractive to practitioners seeking to leverage digital tools for quality management due to its diverse range of potential applications in addressing real-world issues (e.g., Quality 4).

Notably, the research effectively integrates machine learning, traditional statistical methods, and image processing within the framework of image-based statistical process monitoring. Choosing appropriate types of images should take into account their respective strengths and weaknesses. Binary images are well-suited for monitoring geometric features, grayscale images are suitable for assessing product surfaces, and multi-spectral images prove useful when color represents a critical quality characteristic.

This paper presents a systematic overview accompanied by a conceptual classification scheme based on content analysis methodology. The objective is to analyze and categorize prior research that has explored various aspects of statistical process monitoring applied to image data across different industries. The focus is specifically on reliable scientific sources, without any constraints on time limitations. Moreover, drawing from 64 relevant papers in this field, the paper highlights research gaps and provides directions to inspire future studies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Statistical Process Control (SPC)
  • Statistical monitoring of image data
  • machine learning
  • image processing