9月10日，北理工重慶創(chuàng)新中心電弧認(rèn)知制造技術(shù)研究所對外發(fā)布兩項(xiàng)核心成果，即SWRD焊縫X射線數(shù)據(jù)集與RapidX Annotator工業(yè)射線圖像標(biāo)注軟件，并宣布兩項(xiàng)核心成果正式開源。

研究所所長李琰表示，此次開源采用“數(shù)據(jù)+工具”的組合形式，面向真實(shí)工程場景與國標(biāo)規(guī)范，填補(bǔ)了國內(nèi)該領(lǐng)域高質(zhì)量開源資源的關(guān)鍵空白，標(biāo)志著中國工業(yè)焊縫射線檢測AI化從“追趕者”走向“引領(lǐng)者”。

位于兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)的北京理工大學(xué)重慶創(chuàng)新中心。兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)供圖

據(jù)介紹，國內(nèi)工業(yè)焊縫檢測行業(yè)普遍存在數(shù)據(jù)長期稀缺、工具不對路、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、工程化門檻高等痛點(diǎn)。譬如數(shù)據(jù)稀缺，目前國內(nèi)公開、可復(fù)用、覆蓋全場景且高精度標(biāo)注的焊縫RT數(shù)據(jù)集幾乎空白，研究者往往借助國外通用數(shù)據(jù)或小樣本私有數(shù)據(jù)，導(dǎo)致模型泛化差、工程遷移難。

李琰指出，通用不等于工業(yè)，工具不對路的問題在行業(yè)內(nèi)長期存在，LabelImg、CVAT等通用標(biāo)注工具未針對射線圖像（低對比度、噪聲重、缺陷隱蔽）優(yōu)化，導(dǎo)致標(biāo)注“看不清、標(biāo)不準(zhǔn)和低效率”。

又如工程化門檻高，工業(yè)膠片幅面大、預(yù)處理復(fù)雜、格式割裂，研究到落地?cái)鄬?，成本高、周期長、復(fù)現(xiàn)難；標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，缺陷定義與標(biāo)注細(xì)則不一致，難以形成行業(yè)可復(fù)用基線與可比結(jié)果。

“行業(yè)要規(guī)模化用好AI，既要有‘好糧食’（數(shù)據(jù)），也要有‘好工具’（標(biāo)注），兩者缺一不可，而國內(nèi)開源供給長期不足。”李琰說。

SWRD數(shù)據(jù)集 給AI最好的“糧食”

據(jù)了解，系統(tǒng)化、可復(fù)用的開源數(shù)據(jù)集，有助于形成統(tǒng)一基線與公開評測，把中國的工程場景與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為全球共享的研究與應(yīng)用土壤。研究所打造的SWRD開源數(shù)據(jù)集具有標(biāo)注精細(xì)、真實(shí)等優(yōu)勢，可以說是推動(dòng)行業(yè)AI化、給AI投喂的最好的“糧食”。

真實(shí)且系統(tǒng)：收錄3675張?jiān)己缚p X 射線圖像，涵蓋工業(yè)制造中最核心的 “標(biāo)準(zhǔn)對接焊縫”（2420張）與 “T 型接頭焊縫”（1255張），全部源自大型管道焊接真實(shí)場景，完美還原工業(yè)界常見的復(fù)雜灰度變化、高密度區(qū)域等真實(shí)特征，遠(yuǎn)超同類數(shù)據(jù)集的場景局限性。

精細(xì)標(biāo)注：數(shù)據(jù)集嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，精準(zhǔn)標(biāo)注6類關(guān)鍵缺陷（氣孔、夾雜、裂紋、咬邊、未熔合、未焊透），采用多邊形實(shí)例級(jí)標(biāo)注，同時(shí)支持分類/檢測/實(shí)例分割三大任務(wù)。

即拿即用：通過滑窗與預(yù)處理生成4930張可直接訓(xùn)練樣本，減少清洗裁剪與反復(fù)試錯(cuò)，疊加對比度拉伸、去噪等預(yù)處理優(yōu)化，讓隱藏的細(xì)微缺陷清晰呈現(xiàn)，加速算法迭代與對比評測。

RapidX Annotator 讓標(biāo)注“看得清、標(biāo)得快”

據(jù)了解，RapidX Annotator把“通用工具不適配”的老問題一次性解決在源頭，為工業(yè)標(biāo)注建立更快、更準(zhǔn)、更可追溯的新范式。

RapidX Annotator是“為射線而生”，可以提供局部灰度拉伸、偽彩色、正負(fù)片轉(zhuǎn)換等射線專屬增強(qiáng)，使細(xì)微缺陷變得更加清晰。

RapidX Annotator 工業(yè)射線圖像標(biāo)注工具軟件用戶界面（UI）屏幕截圖。兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)供圖

“把‘重復(fù)勞動(dòng)’交給機(jī)器，把‘關(guān)鍵判斷’交給專家。”李琰介紹，RapidX Annotator通過人機(jī)協(xié)同和集成 YOLO等模型進(jìn)行批量預(yù)標(biāo)注。它集成YOLO無錨框檢測模型，在SWRD數(shù)據(jù)集上可實(shí)現(xiàn)74.4%的平均精度（AP）與 86.0% 的召回率，展現(xiàn)了在復(fù)中雜工業(yè)射線圖像依舊保持高準(zhǔn)確率和強(qiáng)魯棒性能力。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，借助預(yù)標(biāo)注功能，可以使單框標(biāo)注時(shí)間從22.74秒降至14.56秒，效率提升35.9%，同時(shí)誤標(biāo)率顯著降低。

另外，RapidX Annotator還有工程兼容優(yōu)勢，支持 VOC/COCO/YOLO/掩膜等多格式；適配大幅面膠片的切片/回拼與幾何校正，方便接入現(xiàn)有質(zhì)控流程。

從“跟隨”到“引領(lǐng)” 這次發(fā)布為何是分水嶺？

電弧認(rèn)知制造技術(shù)研究所主要致力于以電弧制造為核心，深耕焊接、增材制造、無損檢測領(lǐng)域，通過智能裝備+先進(jìn)工藝+AI算法的深度融合，在國內(nèi)率先構(gòu)建起覆蓋焊接、檢測、增材制造全流程的智能化解決方案。

李琰指出，從“跟隨”到“引領(lǐng)”，此次開源發(fā)布是一次行業(yè)“分水嶺”，兩項(xiàng)開源成果突出“中國場景、中國標(biāo)準(zhǔn)、中國開源”，以國內(nèi)典型工況和國標(biāo)為錨，首次將系統(tǒng)化數(shù)據(jù)與專用工具成套開源，把“隱性經(jīng)驗(yàn)”沉淀為顯性的公共能力；突出“研究可復(fù)現(xiàn)、產(chǎn)業(yè)可復(fù)用”，公開數(shù)據(jù) +工具+流程，打通“實(shí)驗(yàn)室—產(chǎn)線”的最后一公里，讓高校、研究所、企業(yè)能在同一基準(zhǔn)上快速協(xié)同。

“此次開源完成了一次從借鑒到定義的重大跨越?！崩铉硎?，過去更多“借用國外通用資源”，如今以國產(chǎn)工程需求牽引方法與軟件設(shè)計(jì)，可以反向輸出中國方案，在國際上具有方法與場景雙重話語權(quán)。下一步，團(tuán)隊(duì)將推動(dòng)開源成果實(shí)現(xiàn)安全、質(zhì)量與效率的“三重提升”：更穩(wěn)的質(zhì)量與安全，更貼近現(xiàn)場的數(shù)據(jù)與工具，提升缺陷識(shí)別的準(zhǔn)確性與一致性，助力關(guān)鍵裝備長壽命、少故障。更快的研發(fā)周期，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與標(biāo)注效率提升，縮短算法迭代與驗(yàn)證時(shí)間，節(jié)約成本。更強(qiáng)的生態(tài)共建，開源共享促進(jìn)跨單位、跨行業(yè)的聯(lián)合攻關(guān)與對標(biāo)評測，推動(dòng)形成可復(fù)制的中國工程實(shí)踐。（孫建和）

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