بینایی ماشین چیست و چه کاربردی در صنعت دارد؟
ده نمونه از کاربردهای بینایی ماشین (~پردازش تصویر) در تولید
۰۷ آذر ۱۳۹۹
هفت کاربرد معمول بینایی ماشین در تولید
۱۶ بهمن ۱۳۹۹
بینایی ماشین چیست؟ یکی از راحت‌ترین راه‌ها برای فهمیدن مفهوم سامانه بینایی ماشین در نظر گرفتن آن به‌عنوان “چشم” ماشین است. سامانه از داده‌های دیجیتال دوربین صنعتی برای تصمیم‌گیری استفاده می‌کند. صنایع از سامانه‌های بینایی ماشین در گستره وسیعی برای بهبود کیفیت، بهره‌وری و عملیاتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
فهرست محتوا
سامانه‌های بینایی ماشین چگونه کار می‌کنند؟
بعضی از تولیدکنندگان جهانی از سامانه‌های بینایی ماشین از سال ۱۹۵۰ استفاده کرده‌اند. اما این فناوری به‌طور واقعی در سال‌های ۱۹۸۰ تا ۱۹۹۰ گسترش یافت. بدون در نظر گرفتن کاربرد صنعتی و یا غیر صنعتی، مجموعه‌ای از نرم‌افزار و سخت‌افزار با یکدیگر کار می‌کنند تا اجرای سامانه‌های بینایی ماشین را ممکن سازند. در اینجا به اجزا معمول بینایی ماشین اشاره می‌کنیم:
- سنسورها
- فریم گربر
- دوربین‌ها (دیجیتال یا آنالوگ)
- نور کافی برای دوربین‌ها به‌منظور دریافت تصاویر باکیفیت
- نرم‌افزار و رایانه قدرتمند برای تجزیه‌وتحلیل تصاویر
- الگوریتم‌هایی که توانایی تشخیص الگوها را داشته باشند
- خروجی، مانند یک نمایشگر و یا تجهیزات مکانیکی
بیایید نگاهی به این اجزا داشته باشیم که چگونه باهم کار می‌کنند. بینایی ماشین بدین‌وسیله در بازرسی محصول در خط تولید مشارکت می‌کند. کارکرد معمول سامانه بینایی ماشین در عمل عبارت است از:
فرآیند زمانی شروع می‌شود که سنسور حضور محصول را تشخیص می‌دهد. سنسور، منبع نور را به‌منظور روشن کردن منطقه و دوربین را برای اخذ تصویر از محصول یا قسمتی از محصول تحریک می‌کند. فریم گربر (دستگاه مبدل دیجیتال) تصویر دوربین صنعتی را به خروجی دیجیتال قابل‌فهم برای رایانه تبدیل می‌کند. فایل دیجیتال بر روی رایانه دریافت می‌گردد؛ پس می‌تواند مورد تجزیه‌وتحلیل توسط نرم‌افزار سامانه قرار بگیرد. نرم‌افزار، فایل را طبق مناطق از پیش تعریف‌شده مورد بررسی قرار می‌دهد تا عیوب را تشخیص دهد. اگر عیبی تشخیص داده شود؛ محصول مردود اعلام خواهد شد.
تفاوت بینایی ماشین و بینایی کامپیوتر چیست؟
بینایی ماشین و بینایی کامپیوتر فناوری‌های همپوش هستند. بینایی ماشین چیست؟ جوای این سوال بدین گونه داده می‌شود که سامانه بینایی ماشین نیاز به یک رایانه و نرم‌افزار مخصوص برای عملکرد دارد و این در حالی است که بینایی کامپیوتر به یکپارچه‌سازی با ماشین نیاز ندارد. بینایی کامپیوتر برای مثال می‌تواند تجزیه‌وتحلیل تصاویر آنلاین یا فیلم‌ها را به‌خوبی تصاویر از سنسورهای فروسرخ، شناساگر حرکت یا منابع دیگر انجام دهد. بدین‌صورت می‌توان بینایی ماشین را شاخه‌ای از بینایی کامپیوتر نام برد.
بینایی ماشین چگونه در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد؟
بینایی ماشین علاوه بر کنترل کیفیت به صنایع از طرق مختلف کمک می‌کند. این راهکارها امروزه برای شناسه سنجی، بازرسی، هدایت و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. در اینجا چند مثال را مورد بررسی قرار می‌دهیم:
تصحیح عیوب خط تولید:
علاوه بر استفاده از بینایی ماشین برای تشخیص محصولات معیوب، بینایی ماشین می‌تواند مشکل‌هایی که به وجود می‌آید را در خط تولید تشخیص دهد. بنابراین می‌توان اقدام‌های لازم برای افزایش کیفیت را صورت داد.
شکل۱: تشخیص قرص‌های شکسته و جداسازی آن‌ها
کشاورزی:
بینایی ماشین قادر است توسط ماشین‌های درو برای تشخیص موقعیت محصولات استفاده کند. بنابراین ماشین‌های درو بدون صدمه زدن به محصول می‌توانند کار خود را انجام دهند. بینایی ماشین همچنین می‌تواند به‌عنوان بخشی از مانیتور محصولات و تشخیص بیماری‌های درختان مورد استفاده قرار بگیرد.
شکل ۲: تشخیص محصول توسط بینایی ماشین و انجام عملیات‌های آتی مانند چیدن، سم‌پاشی و ... توسط ربات
کنترل و مدیریت موجودی:
بینایی ماشین در فرآیند خواندن بارکدها و لیبل‌ها بر روی محصولات و قطعات، ضروری است. این امر دارای کاربردهای مهم در کنترل موجودی است. از این ویژگی همچنین برای رهگیری قطعه در خط مونتاژ تا انتها، مورد استفاده قرار می‌گیرد. بینایی ماشین برای برداشتن قطعات در انبارداری امری حیاتی محسوب می‌شود.
شکل ۳: استفاده از دوربین هوشمند صنعتی برای خواندن بارکد
رهگیری محصول:
این فناوری در صنایعی با قوانین سخت‌گیرانه مانند داروسازی بسیار کاربردی است. مهم است که شماره سریال محصول، تاریخ انقضا و … مورد رهگیری قرار گیرد. بینایی ماشین اجرای این کار را بشدت آسان کرده است.
شکل ۴: استفاده از دوربین هوشمند صنعتی برای رهگیری محصولات
ابعاد برداری و کالیبراسیون:
خواه در حال اندازه‌گیری فاصله شمع خودرو به‌منظور کسب اطمینان از ویژگی‌های خاص مورد نظر باشید و یا تشخیص گیجی که نیاز به کالیبره دارد. بینایی ماشین فرآیند را خودکار می‌سازد و فرآیند خروج محصول معیوب را مؤثر می‌سازد.
شکل ۵: استفاده از ویژن در ابعاد برداری
امنیت:
بینایی ماشین قادر است در تجهیزات سنگین در سایت ساختمانی یا تولیدکنندگان غذا به‌منظور بهبود امنیت با اثربخشی عالی مورد استفاده قرار گیرد.
شکل ۶: تشخیص حضور افراد غیر مجاز در محدوده تعریف شده
ازآنجاکه فناوری‌ها روزبه‌روز در حال پیچیده شدن هستند. حوزه‌های استفاده از بینایی ماشین نیز هر روز رشد می‌کند. در مقاله بینایی ماشین چیست؟ با تعریف بینایی ماشین و تفاوت آن با بینایی کامپیوتر آشنا شدیم. مقالات دیگر ما در این زمینه را از دست ندهید.
