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本 GitHub 项目是 Flink Forward Asia Hackathon (2021) 的投票专用项目。
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[参赛项目] 基于GStreamer + Pravega + Flink 的实时生产线品质管控平台 #21

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yaol7 commented 2 years ago

项目简述

提出基于GStreamer + Pravega + Flink 实时视频处理分析的解决方案,实现视频数据的实时和历史数据分析处理,并应用到芯片生产制造上,以提高芯片生产的质量和效率。

背景

在工业制造流水线上,对于产品的品控监测是非常重要的环节。在传统工业制造中,都是通过人工检测,有以下几种局限:

  1. 人力成本高,需要专业技术的培养;
  2. 人工检测不确定因素比较大,更容易出错;
  3. 人工检测效率低下;

目前常用的自动检测解决方案是视频拍摄+计算机算法识别的方法。但是都需要从视频采集,存储,分析等一步步从0搭建起来,技术难度和成本都比较大。基于以上的种种局限性,提出一种新的基于gstreamer+pravega+flink实时视频分析处理的解决方案,该解决方案不仅能够解决工业制造流水线上的问题,让每个公司只需要关注自己产品的质量检测方法,而不用考虑其他技术细节。此外,该解决方案既支持对于产品的实时检测和预警,又能对于历史数据提供自动化报表进行统计和管理,实现流批一体。

此外,该解决方案还可以推广到任何需要实时视频处理分析的行业,如:交通流量疏导,银行的欺诈检测,医疗诊断,警察刑侦等。

目标

  1. 减少人工干预,让工作人员从环境部署搭建解脱出来,专注于产品质量上
  2. 利用自动检测,挺高检测的准确率
  3. 进一步提高检测产品的质量

实施方案

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该解决方案的整体架构图如上图所示,整体架构涉及的技术包括:GStreamer,Pravega, Flink和ElasticSearch,数据处理分成edge端和data center.

1. Edge端

在每个工厂部署一批摄像头,负责拍摄主板生产的视频(样例的视频如下图所示),Eedge端详细的架构图如下图2所示, GStreamer负责接入视频流数据然后sink到Pravega stream,以保存视频raw data, 利用NVIDIA的机器学习算法对视频数据进行检测分析,识别出有问题的主板针脚信息,有问题的针脚会以红色标记出来,标记出来的结果以视频形式保存到结果视频stream里,即video result stream, 另一方面,detection的结果即metadata数据还以json的格式被sink到Pravega metadata stream, 通过Pravega的flink source connector接入Flink,Flink对metadata进行如下处理:

intel (2)

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2. Data Center

在数据中心,部署Flink, ElasticSearch(简称:ES)集群,主要进行如下处理:

成员介绍