Ultralytics YOLO11 e visão computacional para soluções automóveis

Abirami Vina

4 min ler

30 de janeiro de 2025

Saiba como o Ultralytics YOLO11 está a mudar o futuro da indústria automóvel ao melhorar a segurança e otimizar a condução autónoma utilizando a visão por computador.

A indústria automóvel está constantemente a inovar, com os automóveis a tornarem-se mais avançados à medida que a tecnologia avança. Desde a invenção do primeiro automóvel até aos automóveis modernos, o sector automóvel alcançou marcos significativos ao longo dos séculos. A sua confiança na visão de futuro e nos avanços de ponta levou à integração de tecnologias avançadas como a IA e a visão por computador. Atualmente, as principais empresas de fabrico de automóveis, como a Audi e a BMW, estão a utilizar a inteligência artificial para automatizar os processos de produção e melhorar a eficiência.

Em particular, os modelos de visão por computador como o Ultralytics YOLO11 estão a ser amplamente adoptados na indústria automóvel para satisfazer as crescentes exigências de maior segurança, eficiência e inovação. Por exemplo, o Ultralytics YOLO11 suporta várias tarefas de visão por computador, como a deteção de objectos em tempo real, a segmentação de instâncias e o seguimento de objectos, permitindo uma automatização mais avançada e fiável nos veículos.

Neste artigo, analisaremos mais detalhadamente a forma como o Ultralytics YOLO11 é aplicado na indústria automóvel e o papel vital que pode desempenhar ao longo do ciclo de vida de um automóvel.

A evolução da visão por computador nas inovações automóveis

No passado, a visão computacional nas inovações automóveis centrava-se principalmente nos processos de fabrico com aplicações limitadas para além da produção. Os sistemas de visão por computador tratavam de tarefas como inspecções de qualidade durante a montagem, utilizando métodos básicos de processamento de imagem para detetar defeitos nos exteriores dos automóveis. Esses tipos de automação melhoraram a eficiência e a consistência em comparação com as verificações manuais.

Por exemplo, o sistema de assistência ao estacionamento inteligente da Toyota foi uma das primeiras funcionalidades de assistência ao condutor a utilizar a visão computacional. Esta solução utilizou câmaras e sensores para detetar lugares de estacionamento, estimar o seu tamanho e ajudar a manobrar o veículo. Ao processar dados visuais, o sistema podia reconhecer linhas de estacionamento, identificar obstáculos e calcular os ângulos de direção ideais para um estacionamento mais preciso e automatizado. 

Embora estas primeiras aplicações fossem bastante básicas, prepararam o terreno para sistemas de visão computacional mais avançados. A integração da IA e da aprendizagem automática abriu novas possibilidades, permitindo que os modelos de visão por computador tratassem tarefas complexas de reconhecimento de imagem de forma mais eficaz. Em vez de se limitarem a detetar obstáculos, os sistemas de visão por computador podem agora identificá-los e classificá-los como peões, veículos ou sinais de trânsito. 

A necessidade de deteção em tempo real em áreas importantes como a dos automóveis autónomos impulsionou os avanços e tornou a visão computacional uma parte importante da indústria automóvel.

O papel da visão por computador no ciclo de vida de um automóvel

A visão por computador percorreu um longo caminho na indústria automóvel, passando de simples aplicações para se tornar uma parte essencial do ciclo de vida de um automóvel.

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Fig. 1. O papel da visão por computador no ciclo de vida de um automóvel. Imagem do autor.

Desde o momento em que um automóvel é projetado até à sua colocação na estrada, a visão por computador pode ajudar em quase todas as fases. No fabrico, assegura a precisão através da inspeção da soldadura, pintura e montagem, reduzindo os erros e melhorando a eficiência. Durante os testes, as câmaras de IA de alta velocidade e a IA de visão podem analisar os testes de colisão, a aerodinâmica e as capacidades de condução autónoma. 

Uma vez na estrada, a visão por computador pode otimizar a assistência na manutenção da faixa de rodagem, a travagem automática, a deteção de obstáculos e o estacionamento automático para melhorar a segurança e aumentar a conveniência. Mesmo na manutenção, os sistemas de inspeção orientados por IA podem ser utilizados para detetar precocemente o desgaste e evitar avarias dispendiosas. 

Da produção ao desempenho e à manutenção, a visão por computador transformou a indústria automóvel, tornando os automóveis mais seguros, mais inteligentes e mais fiáveis.

Aplicações do YOLO11 na indústria automóvel

Os modelos de visão por computador têm uma série de aplicações na indústria automóvel. Vamos analisar algumas aplicações reais do YOLO11 relacionadas com os automóveis tradicionais e autónomos.  

Utilizar o YOLO11 para monitorizar o tráfego

O congestionamento do tráfego é um problema comum nas zonas urbanas que provoca frustração, perdas económicas e poluição. Para resolver este problema, muitas cidades estão a adotar soluções avançadas de visão computacional como o YOLO11.

Ao integrar câmaras e sensores de alta qualidade com o YOLO11, os sistemas de tráfego podem identificar veículos e seguir os seus movimentos em tempo real. As capacidades de seguimento de objectos do YOLO11 podem fornecer aos responsáveis pelo controlo de tráfego uma imagem mais clara das condições da estrada, ajudando-os a detetar estrangulamentos, padrões invulgares e a estimar os tempos de viagem. Com estes dados, as cidades podem melhorar o fluxo de tráfego, ajustando os tempos dos sinais, optimizando as rotas e recomendando caminhos alternativos para reduzir o congestionamento.

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Fig. 2. Deteção, seguimento e contagem de veículos utilizando o YOLO11.

Por exemplo, os sistemas de transporte inteligentes (ITS) de Singapura utilizam a visão por computador e outras tecnologias avançadas de IA para monitorizar as condições de tráfego em tempo real e evitar acidentes. Estes avanços são fundamentais para aperfeiçoar a segurança rodoviária e a eficiência...

Sistemas de gestão de estacionamento e YOLO11

Os sistemas de visão computacional podem ajudar a otimizar a gestão do estacionamento através da análise de imagens de vídeo em tempo real de câmaras instaladas em parques de estacionamento. Esses sistemas podem detetar e monitorar com precisão quais vagas de estacionamento estão ocupadas para tornar o estacionamento mais eficiente.

Com as capacidades de deteção de objectos em tempo real do YOLO11, os sistemas de estacionamento podem gerar mapas em tempo real que mostram os lugares disponíveis, ajudando os condutores a encontrar estacionamento mais rapidamente. A orientação dinâmica de estacionamento ajuda os condutores a encontrarem lugares mais rapidamente, mantém o tráfego a circular sem problemas nos parques de estacionamento e torna toda a experiência mais conveniente.

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Fig. 3. Exemplo de um sistema de gestão de estacionamento que utiliza o YOLO11.

Segmentação de peças de automóveis com YOLO11

Por muito cuidado que tenha ao conduzir, o desgaste é inevitável. Com o tempo, podem surgir riscos, amolgadelas e outros problemas menores, e é por isso que as inspecções regulares são importantes para manter o seu automóvel em bom estado. As inspecções tradicionais baseiam-se em verificações manuais, que podem ser lentas e, por vezes, imprecisas. Mas com os avanços na visão por computador, os sistemas automatizados estão a tornar o diagnóstico automóvel mais rápido e mais fiável.

Os modelos de visão por computador como o YOLO11 utilizam a segmentação avançada de instâncias para identificar e diferenciar com precisão as peças dos automóveis. Com câmaras de alta qualidade, os sistemas de visão por computador podem captar imagens de vários ângulos, detectando danos nos para-choques, portas, capôs e outros componentes. Estes sistemas podem gerar relatórios detalhados sobre o estado de um automóvel, ajudando os concessionários, as empresas de aluguer e os centros de assistência a simplificar as inspecções, a melhorar a eficiência e a acelerar os serviços de manutenção.

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Fig. 4. Utilização do YOLO11 para segmentar peças de automóveis.

Os processos de fabrico de automóveis podem ser integrados com o YOLO11

O fabrico de automóveis envolve uma série de processos complexos que requerem precisão e controlo de qualidade em todas as fases. Para manter padrões elevados, os sistemas de visão por computador como o YOLO11 são utilizados para inspecionar componentes durante a montagem, identificando defeitos como fissuras, riscos e desalinhamentos antes de se tornarem problemas maiores.

Para além da deteção de defeitos, os fabricantes também precisam de localizar peças e detalhes importantes, e é aí que entra a tecnologia de reconhecimento ótico de caracteres (OCR). Enquanto o YOLO11 identifica e detecta objectos, a tecnologia OCR centra-se na leitura e extração de informações baseadas em texto de etiquetas e gravações. 

Ao integrar estas tecnologias, os fabricantes podem ler automaticamente os números de identificação dos veículos (VIN), as datas de fabrico e as especificações das peças a partir de etiquetas ou marcações. Este acompanhamento em tempo real ajuda a manter os registos precisos, melhora o controlo de qualidade e torna o processo de fabrico mais eficiente.

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Fig. 5. Exemplos de diferentes etiquetas de fabrico num automóvel.

Por exemplo, a Volkswagen utiliza um sistema de visão por computador para verificar a exatidão das etiquetas de informação e orientação nos veículos. Estas etiquetas incluem instruções específicas de cada país que têm de ser colocadas corretamente para cumprir os regulamentos e satisfazer as expectativas dos clientes. O sistema digitaliza e analisa as etiquetas para se certificar de que têm a informação correta e estão na língua correta.

Benefícios do YOLO11 na indústria automóvel

Eis um rápido olhar sobre as vantagens da utilização de modelos de visão por computador como o YOLO11 na indústria automóvel:

  • Tempo de desenvolvimento reduzido: A Ultralytics oferece modelos YOLO11 pré-treinados que são treinados em conjuntos de dados grandes e diversos. Esses modelos podem ser treinados de forma personalizada para aplicações automotivas específicas, economizando tempo e esforço em comparação com o treinamento de um novo modelo a partir do zero.
  • Escalabilidade e flexibilidade: O YOLO11 pode ser ajustado para lidar com diferentes níveis de complexidade e necessidades de desempenho, tornando-o adequado para tudo, desde a assistência básica ao condutor até sistemas autónomos avançados.
  • Optimizado para dispositivos de ponta: O design leve do YOLO11 torna-o ideal para utilização em dispositivos de ponta, tais como sistemas de bordo e unidades de beira de estrada. Isso reduz a dependência da computação em nuvem e permite o processamento em tempo real com atrasos mínimos.
  • Facilmente integrado com outras tecnologias: O YOLO11 integra-se perfeitamente com outras tecnologias baseadas em sensores e orientadas para a IA, como o LiDAR e o radar, melhorando a perceção, a segurança e o desempenho geral do veículo.

Implementação de um sistema de visão YOLO11 na indústria automóvel

Imaginemos que pretende implementar um sistema de visão por computador baseado no YOLO11 na indústria automóvel. Aqui está uma visão geral do processo envolvido:

  • Definição dos objectivos: Identificar a finalidade do sistema, como a condução autónoma, a assistência ao condutor ou o controlo de qualidade. Defina as principais métricas, como precisão, velocidade e latência, enquanto seleciona o hardware adequado, como unidades de processamento gráfico (GPUs) ou dispositivos de ponta.
  • Criar um conjunto de dados: Recolher e rotular imagens e vídeos de alta qualidade de cenários de condução, linhas de fabrico ou interiores de veículos. Anotações precisas ajudam o modelo a detetar com precisão objectos como veículos, peões e sinais de trânsito.
  • Treinamento e otimização de modelos: Treine o YOLO11 de forma personalizada com os dados recolhidos e ajuste-o para a aplicação.
  • Implementação, manutenção e feedback: Implementar o modelo treinado no hardware alvo e testá-lo em condições reais. Monitorizar continuamente, recolher feedback e atualizar conjuntos de dados para melhorar a precisão e adaptar-se a novos desafios.

Para saber mais sobre como treinar o Ultralytics YOLO11 utilizando conjuntos de dados personalizados, pode consultar a documentação oficial do Ultralytics.

O futuro da IA na indústria automóvel

Uma tendência crescente na indústria automóvel é a comunicação Vehicle-to-Everything (V2X) - um sistema sem fios que permite aos veículos interagir com outros carros, peões e infra-estruturas. Quando combinado com modelos de visão por computador, o V2X pode melhorar a consciência situacional, ajudando os veículos a detetar obstáculos, a prever o fluxo de tráfego e a aumentar a segurança.

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Fig. 6. Uma visão geral da comunicação V2X.

O aumento dos veículos eléctricos e híbridos também abriu novas possibilidades para a visão computacional. Ela pode ajudar a otimizar a utilização da bateria, monitorizar estações de carregamento e melhorar a eficiência energética. Por exemplo, os sistemas de visão podem analisar as condições de tráfego para sugerir rotas de poupança de energia ou detetar pontos de carregamento disponíveis em tempo real. Estes avanços tornam os veículos eléctricos mais convenientes e mais sustentáveis.

O caminho a seguir pela visão computacional nas soluções para automóveis

Os modelos de visão por computador como o YOLO11, com as suas capacidades precisas de deteção e seguimento, estão a tornar-se vitais na indústria automóvel. Servem de ponte entre os processos tradicionais e as soluções inovadoras de ponta. 

Especificamente, a adaptabilidade dos modelos de visão torna-os ferramentas essenciais para uma vasta gama de operações automóveis. Estas operações incluem a racionalização dos processos de fabrico, a alimentação da condução autónoma e o reforço da segurança do condutor através de sistemas avançados de assistência ao condutor (ADAS). À medida que os modelos de visão continuam a evoluir, o seu impacto na indústria automóvel irá crescer, conduzindo a transportes mais seguros, mais inteligentes e mais sustentáveis.

Junte-se à nossa comunidade e consulte o nosso repositório GitHub para saber mais sobre o YOLO11. Explore as opções de licenciamento do Ultralytics yolo para começar a criar os seus modelos de visão personalizados hoje mesmo. Descubra mais sobre IA nos cuidados de saúde e visão computacional na agricultura nas nossas páginas de soluções.

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