[发明专利]基于图像的维修预测和操作误差检测

说明书

介绍了一种用于确定显微镜系统预测性维护需求的计算机实现的方法。该方法包括：提供一种显微镜系统，该显微镜系统包括用于记录样本的数字图像的图像传感器；在显微镜系统的常规操作期间记录数字图像；以及将数字图像作为输入数据集提供给图像分析系统。该方法还包括：确定与常规操作期间显微镜系统的故障相关的至少一个特征；产生状态信号；以及确定需要维护程序的显微镜系统的组件组。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于预测维护程序需求的系统，并且尤其涉及一种用于显微镜系统前瞻性维护的计算机实现的方法、对应的维护监控系统以及计算机程序产品。

背景技术

现代技术设备通常需要根据规定的维护计划进行复杂且耗时的维护程序。维护计划利用过去的经验来确定维护间隔，以这种方式确保技术设备不会因缺乏维护工作而出现故障。这种情况导致的事实是，维护程序实际上执行得比一些技术设备所需的更频繁。如果由高素质的人员以适合系统的方式小心地处理设备，情况尤其如此。这不仅适用于飞行员，他们有时甚至会因为轻微地处理发动机而获得附加额外报酬(很少在满载时)，还适用于高精度仪器，诸如高度复杂的精密显微镜系统。所述系统例如用于医学、生物医学或材料科学领域；即使在本文，由于维护工作导致的系统停机时间保持尽可能短也是重要的，以允许尽可能快地摊销在所述设备中的投资。

操作误差会导致维护周期缩短，或者甚至出现意外维护。因此，现代维护方法将系统的实际使用考虑在内，其中，在某些情况下，系统的数字孪生已经被保存下来，特别是由系统制造商保存下来，以便动态确定维护周期。然而，这需要显微镜系统与制造商之间持续地进行电子连接(互联网)。出于数据保护和其它原因，这种耦合通常是不期望的。另外，这种类型的持续监控需要显微镜系统配备多个附加传感器，以准确捕获显微镜系统的操作和使用。然而，为显微镜系统配备附加传感器将需要大量附加成本以使制造商推荐的前瞻性维护(预测性维护)意义内的动态维护周期成为可能。预测性维护的概念包括仅在可能实际需要的地方执行维护工作。为了使这种动态预测维护成为可能，通常需要获得与系统使用相关的数据，这将由显微镜系统内的附加传感器提供。如前所述，这导致了额外且不小的技术支出和相当大的附加成本。

因此，可以认为本文介绍的概念的基本目标是使得预测性维护成为可能，而不需要显微镜系统中复杂的附加内部传感器和/或数字孪生概念的附加网络连接。

发明内容

这个目的通过根据独立权利要求提出的用于识别显微镜系统的预测性维护需求的计算机实现的方法、用于显微镜系统的预测性维护的对应的维护监控系统和计算机程序产品来实现。进一步的配置由相应的从属权利要求描述。

根据本发明的一个方面，介绍了一种用于确定显微镜系统的预测性维护需求的计算机实现的方法。该方法包括提供一种显微镜系统，该显微镜系统包括用于记录样本的数字图像的图像传感器，并且在显微镜系统的常规操作期间使用图像传感器记录数字图像。

所记录的数字图像作为至少一个输入数据集可用于图像分析系统。基于此，由图像分析系统在至少一个记录的数字图像中确定至少一个特征，其中该特征与常规操作期间显微镜系统的故障相关。

该方法还包括基于至少一个数字图像和包含在其中的至少一个特征，通过图像分析系统产生显微镜系统状态的状态信号，并且通过使用状态信号确定需要维护程序的显微镜系统的组件组。

根据本发明的不同方面，介绍了一种用于确定显微镜系统的预测性维护需求的维护监控系统。维护监控系统包括显微镜系统，该显微镜系统具有用于记录样本的数字图像的图像传感器，以及用于在显微镜系统的常规操作期间记录数字图像的图像传感器。