آشنایی با بینایی ماشین

بینایی ماشین

اگر به طور خلاصه بخواهیم تعریفی از “بینایی ماشین” یا “Machine Vision” داشته باشیم ، به این صورت بیان می کنیم که : بینایی ماشین در واقع دادن قدرت دیدن به دستگاه ها و تجهیزات صنعتی با مجهز کردن آن ها به دوربین و کامپیوتر می باشد.

بینایی ماشین مجموعه ای از روش ها و تکنولوژی هاست که برای درک و آنالیز خودکار مبتنی بر تصاویر ، در زمینه هایی مثل بازرسی خودکار ، فرآیند کنترل و هدایت روبات در صنعت استفاده می شود. بینایی ماشین ارتباط نزدیکی با “بینایی رایانه ای ” دارد ولی با آن فرق دارد.

بینایی ماشین هم شامل طراحی یک راه حل برای فرایند است و هم مسائل فنی در حین فرایند است. از سال 2006 به بعد تا حدودی رابط کاربری استاندارد سازی شده است. اولین گام در بینایی ماشین ، دریافت یک تصویر است، که معمولا از دوربین ، لنز و نورپردازی استفاده می شود. بسته نرم افزاری بینایی ماشین از تکنیک های پردازش تصاویر دیجیتال برای استخراج اطلاعات لازم و تصمیم گیری برمبنای آن اطلاعات استفاده می کند.

تصویربرداری

معمولا از تصویر برداری دوبعدی در نورمرئی در بینایی ماشین استفاده می شود. البته جایگزین های دیگری مثل تصویربرداری در باند مادون قرمز ، تصویربرداری اسکن خط، تصویربرداری سه بعدی و تصویربرداری اشعه ایکس وجود دارد.

شکلی از تصویربرداری خطی و تصویر برداری سه بعدی

قسمت پردازش تصویر می تواند از وسیله تصویربرداری جدا باشد ، که در این صورت نیاز به یک رابط واسط نیاز است تا تصاویر را از دوربین دریافت کند(دریافت کننده فریم) و آن را برای انجام پردازش های بعدی به کامیپیوتر و سیستم پردازنده بدهد. اگر قسمت پردازش تصویر با دوربین ترکیب شده باشد ، اصطلاحا به آن دوربین هوشمند و یا سنسور هوشمند می گویند.

پردازش تصویر

بعد از دریافت تصویر نوبت به پردازش تصویر و استخراج اطلاعات از تصاویر می رسد. در پردازش تصویر اعمال مختلفی روی تصویر صورت میگیرد که شامل دو بخش بهبود تصاویر و استخراج ویژگی ها است. از جمله پردازش هایی که روی تصویر صورت می گیرد شامل : بازسازی و ترکیب تصاویر ، فیلتر کردن، آستانه گذاری ، شمارش پیکسل ، شناسایی لبه ، آنالیز رنگ ، شناسایی الگو ، و … است.

تصمیم گیری

در نهایت پس از دریافت و پردازش تصاویر و استخراج ویژگی و پارامترهای لازم نوبت به تصمیم گیری براساس این پارمترهای استخراج شده از تصویر می رسد.

چند مثال برای بینایی ماشین در زیر ذکر شده است :

بررسی وان حمام برای وجود خش
چک کردن اینکه آیا کیسه هو به درستی در اتومبیل نصب شده است یا نه
بررسی کاغذ هنگام تولید تا از نبود ایراد اطمینان حاصل شود
اطمینان از تولید درست سرنگ
پیدا کردن ناصافی در شیشه
هدایت روبات ها تا بتوانند با محیط ارتباط برقرار کنند

مزیت ها

فواید استفاده از یک سیستم بینایی ماشین چیست ؟

مهمترین فایده افزایش کیفیت محصول نهایی است . با اینکار نیازی به نمونه برداری از محصول نهایی و چک کردن نمونه نیست ، بلکه با بینایی ماشین می تواند صددرصد محصولات را بررسی کرد. برای نمونه در مثال تولید کاغذ ، هر اینج از کاغذ به دقت بررسی می شود و محصول نهایی دارای صددرصد کیفیت است. از دیگر مزیت ها می توان به افزایش سرعت ، دقت ، کاهش هزینه ها ، و انجام کارهایی که انسان قادر به انجام آن نیست ، اشاره کرد.

بینایی رایانه ای

بینایی رایانه ای یا “Computer Vision” یک فیلدی است که شامل دریافت ، پردازش ، آنالیز و فهم تصاویر است ؛ به طور کلی به دریافت تصاویر از محیط و استخراج اطلاعات کمی و کیفی از آن ها اطلاق می شود.

تشخیص چهره یا اثر انگشت ، خواندن پلاک اتومبیل و یا شمارش تعداد افراد از جمله کابردهای بینایی رایانه است.

مفاهیم بینایی رایانه ای بسیار نزدیک به بینایی ماشین است با این تفاوت که ،بینایی رایانه ای مفهوم کامل تری را در برمی گیرد و به طور کلی به پردازش و آنالیز تصاویر در دستگاه ها و اپلیکیشن های مختلف گفته می شود در صورتی که بینایی ماشین به صورت عملی و در محیط صنعتی صورت می گیرد.

در زیر جدولی ارائه شده است که تا حدودی تفاوت های بینایی رایانه ای با بینایی ماشین ذکر شده است :

منبع : http://d-i-p.ir