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Ultralytics YOLO11 e visão computacional para soluções automóveis

Abirami Vina

4 min de leitura

30 de janeiro de 2025

Saiba como 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 automotiva está em constante inovação, com carros se tornando mais avançados à medida que a tecnologia progride. Desde a invenção do primeiro automóvel até os carros modernos, o setor automotivo alcançou marcos significativos ao longo dos séculos. Sua confiança no pensamento inovador e nos avanços de ponta levou à integração de tecnologias avançadas como IA e visão computacional. Hoje, as principais empresas fabricantes de automóveis, como Audi e BMW, estão usando inteligência artificial para automatizar processos de produção e melhorar a eficiência.

Em particular, modelos de visão computacional 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, 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 comoYOLO11 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 computacional em inovações automotivas

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 detect 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 por computador. Esta solução utilizou câmaras e sensores para detect 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 classify como peões, veículos ou sinais de trânsito. 

A necessidade de detecção em tempo real em áreas importantes, como carros autônomos, impulsionou os avanços e tornou a visão computacional uma parte importante da indústria automotiva.

O papel da visão computacional no ciclo de vida de um carro

A visão computacional percorreu um longo caminho na indústria automotiva, crescendo de aplicações simples para se tornar uma parte fundamental do ciclo de vida de um carro.

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Fig 1. O papel da visão computacional no ciclo de vida de um carro. Imagem do autor.

Desde o momento em que um carro é projetado até sua utilização nas estradas, a visão computacional pode ajudar em quase todas as etapas. Na fabricação, garante a precisão inspecionando soldagem, pintura e montagem, reduzindo erros e melhorando a eficiência. Durante os testes, câmeras de IA de alta velocidade e a Visão de IA podem analisar testes de colisão, aerodinâmica e capacidades de direção autônoma. 

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 detect precocemente o desgaste e evitar avarias dispendiosas. 

Da produção ao desempenho e manutenção, a visão computacional transformou a indústria automotiva, tornando os carros mais seguros, inteligentes e confiáveis.

Aplicações 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 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 track os seus movimentos em tempo real. As capacidades de seguimento de objectos do YOLO11podem fornecer aos responsáveis pelo controlo de tráfego uma imagem mais clara das condições da estrada, ajudando-os a detect 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, o Sistema de Transporte Inteligente (ITS) de Singapura usa visão computacional e outras tecnologias avançadas de IA para monitorar as condições de tráfego em tempo real e evitar acidentes. Esses avanços são fundamentais para aprimorar a segurança e a eficiência rodoviária.

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 detect 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 YOLO11.

Segmentação de peças de automóveis com YOLO11

Não importa o quão cuidadosamente você dirija, o desgaste é inevitável. Com o tempo, arranhões, amassados e outros pequenos problemas podem ocorrer, e é por isso que inspeções regulares são importantes para manter seu carro em bom estado. As inspeções tradicionais dependem de verificações manuais, que podem ser lentas e, às vezes, imprecisas. Mas com os avanços na visão computacional, os sistemas automatizados estão tornando o diagnóstico de carros mais rápido e confiável.

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 segment 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 track peças e detalhes importantes, e é aí que entra a tecnologia de reconhecimento ótico de caracteres (OCR). Enquanto 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 essas tecnologias, os fabricantes podem ler automaticamente os números de identificação do veículo (VINs), as datas de fabricação e as especificações das peças em etiquetas ou marcações. Esse rastreamento em tempo real ajuda a manter os registros precisos, melhora o controle de qualidade e torna o processo de fabricação mais eficiente.

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Fig 5. Exemplos de diferentes etiquetas de fabricação em um carro.

Por exemplo, a Volkswagen usa um sistema de visão computacional para verificar se as informações e os rótulos de orientação nos veículos são precisos. Estes rótulos incluem instruções específicas do país que precisam ser colocadas corretamente para seguir os regulamentos e atender às expectativas do cliente. O sistema verifica e analisa os rótulos para garantir que eles tenham as informações corretas e estejam no idioma correto.

Benefícios do YOLO11 na indústria automóvel

Eis uma breve análise das vantagens da utilização de modelos de visão por computador como o YOLO11 na indústria automóvel:

  • Tempo de desenvolvimento reduzido: 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 do zero.
  • Escalabilidade e flexibilidade: 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: 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 YOLO11 na indústria automóvel. Aqui está uma visão geral do processo envolvido:

  • Definir objetivos: Identificar o propósito do sistema, como direção autônoma, assistência ao motorista ou controle de qualidade. Definir métricas-chave como precisão, velocidade e latência, ao mesmo tempo em que se seleciona o hardware adequado, como Unidades de Processamento Gráfico (GPUs) ou dispositivos de borda.
  • 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 detect com precisão objectos como veículos, peões e sinais de trânsito.
  • Treinamento e otimização de modelos: Treine YOLO11 de forma personalizada com os dados recolhidos e ajuste-o para a aplicação.
  • Implantação, manutenção e feedback: Implante o modelo treinado no hardware de destino e teste-o em condições do mundo real. Monitore continuamente, colete feedback e atualize os conjuntos de dados para melhorar a precisão e se adaptar a novos desafios.

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

O futuro da IA na indústria automotiva

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 detect 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 detect pontos de carregamento disponíveis em tempo real. Estes avanços tornam os veículos eléctricos mais convenientes e mais sustentáveis.

O futuro da visão computacional em soluções automotivas

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 os torna ferramentas essenciais para uma ampla gama de operações automotivas. Essas operações incluem a otimização de processos de fabricação, o fornecimento de direção autônoma e o aprimoramento da segurança do motorista por meio de sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS). À medida que os modelos de visão continuam a evoluir, seu impacto na indústria automotiva crescerá, levando a um transporte mais seguro, inteligente e sustentável.

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