بینایی ماشینی چیست و چه کاربردی دارد؟

بینایی ماشین:

بینایی ماشین استفاده از حس گرها برای دریافت سیگنال‌هایی است که تشکیل دهنده تصویر یک شی هستند که توسط کامپیوتر یا سایر وسایل پردازش سیگنال برای تحلیل سیگنال‌های دریافت شده از قطعه مورد استفاده قرار می‌گیرد. Machine vision به عنوان یک ابزار مهندسی در ابزارهای دیجیتال و در شبکه‌های کامپیوتری، برای کنترل ابزارهای صنعتی دیگر از قبیل کنترل بازوهای روبات یا خارج کردن تجهیزات معیوب به کار می‌رود.

در حقیقت Machine vision شاخه‌ای از علم مهندسی است که با رشته‌های علوم کامپیوتری (Computer science) و علم نورشناسی و مهندسی مکانیک و اتوماسیون صنعتی ارتباط دارد. یکی از مهمترین و پراستفاده‌ترین کاربردهای آن در بازبینی و بررسی کالاهای صنعتی از جمله نیمه هادیها، اتومبیل‌ها، مواد خوراکی و دارو می‌باشد. دستگاههای مربوطه (Machine vision) برای انجام دادن وظایفی خاص از جمله شمردن اشیاء در بالابرها، خواندن شماره سریالها(Serial numbers)، جستجوی سطح‌های معیوب به کار می‌روند.

در حال حاضر صنعت استفاده زیادی از سیستم ماشین بینایی برای بازبینی تصویریاشیاء (Visual inspection) که نیاز به سرعت بالا و دقت بالا و کار ۲۴ ساعته و تکرار محاسبات بالا دارد، وجود دارد. اگرچه انسان عملکرد بهتر و قابلیت تطبیق دهی بیشتری برای خطاهای تازه در زمان کوتاه دارد ولی با توجه به ویژگی‌های ذکر شده این دستگاهها به مرور جای نیروی انسانی را که به دلیل انحراف و شرایط بد دارای خطا می‌باشند، در صنعت پر می‌کند.

اینفوگرافیک چیست؟

اجزای یک سیستم بینایی ماشین

• یک یا چند دوربین برای گرفتن عکس.
•  واسطه‌ای که عکس‌ها را برای پردازش آماده می‌سازد. 
• یک پردازشگر (گاهی یک PC یا پردازنده تعبیه شده (Embedded Processor) مانند DSP
• سخت‌افزار ورودی / خروجی یا حلقه‌های ارتباطی 
• یک دوربین هوشمند: یک وسیله ساده که همه موارد فوق را داراست.
•  لنزهایی که بتواند به مقدار مطلوبی روی سنسور تصویر زوم کند.
• منابع نوری مناسب و گاهی خیلی مخصوص 
• یک برنامهٔ مشخص که بتواند تصاویر را پردازش کرده و مشخصه‌های مربوط و مناسب را شناسایی کند.
•  یک سنسور همزمان ساز برای شناسایی اجزا 

حتما این به این مطلب هم سربزنید: تاثیر هوش مصنوعی بر کشاورزی جهان
کشاورزی یکی از مهمترین حرفه‌های جهان است. از آنجا که جمعیت جهان رو به رشد است و در نتیجه زمین زراعی کمیاب‌تر می‌شود، مردم نیاز به ایجاد خلاقیت بیشتر و استفاده از زمین کمتر به منظور تولید محصولات بیشتر و افزایش بهره وری زمین زراعی در کشاورزی دارند. در سطح جهان، این صنعت برای کمک به تولید محصولات زراعی سالم تر، کنترل آفات، نظارت بر خاک و شرایط رشد، سازماندهی داده ها برای کشاورزان، کمک به حجم کاری نیروی کار و بهبود طیف گسترده ای از وظایف مرتبط به کل زنجیره تامین مواد غذایی به فن آوری های هوش مصنوعی روی آورده است.

روش‌های پردازش

شمارش پیکسل

شمردن تعداد پیکسلهای روشن و تاریک.

تعیین آستانه

تبدیل یک عکس با قسمت‌های خاکستری به یک عکس سیاه و سفید به این طریق که با قرار دادن آستانه‌ای پیکسل‌های روشن تر از آن را سفید و پیکسل‌های تیره تر از آن را سیاه در نظر می‌گیریم.

بخش بندی کردن (Segmentation)

تبدیل تصویر ورودی به بخش‌های مختلف برای موقعیت یابی و شمارش پیکسل‌ها

تشخیص و شناسایی لکه‌ها و دستکاری

بررسی یک عکس برای یافتن گسسته از بین تمامی پیکسل‌ها

تشخیص و شناسایی توسط اجزاء موجود

استخراج اجزاءی خاص از یک تصویر

تشخیص و شناسایی الگو به طور مقاوم در برابر تغییرات

به این معنا که موقعیت جسمی که ممکن است چرخانده شود یا اندازه اش تغییر کند یا قسمتی از این جسم توسط جسم دیگر پوشانده شود، را به طور دقیق شناسایی کند.

سواد دیجیتال چیست و چه کاربردی دارد؟

خواندن بارکد

شناسایی و تعیین کدهای یک بعدی و دو بعدی اسکن شده توسط ماشین‌ها طراحی شده است.

تشخیص و شناسایی کاراکتر نوری

خواندن خودکار یک متن 

اندازه‌گیری

اندازه‌گیری ابعاد یک جسم 

تشخیص و شناسایی لبه‌ها

پیدا کردن لبه‌های یک جسم در یک تصویر

تشخیص و شناسایی از طریق تطبیق الگو

پیدا کردن، مطابقت دادن و شمارش اشکال خاص در یک تصویر

کاربردهای ماشین بینایی

• تولید صنعتی در مقیاس بزرگ
• بررسی مواد اولیه تولید 
• ساخت اجزایی که نیاز به زمان تولید مشخصی دارند
• سیستمهای ایمنی موجود در محیط‌های صنعتی
• کنترل موجودی انبار و سیستمهای مدیریتی 
• کنترل رباتهای تعقیب خطی که برای حمل بار در کارخانه‌های صنعتی استفاده می‌شوند
• کنترل کیفیت و بهبود محصولات غذایی
• ماشینی کردن اجزای کوچک صنعتی

سیستم‌های ماشین بینایی به طور گسترده در صنعت تولید نیمه هادی‌ها کاربرد دارند. به راستی بدون وجود این سیستم‌ها تولید قطعات کامپیوتری کاهش می‌یابد.

هوش مصنوعی چیست و چه کاربردی دارد؟

حمل و نقل

پلاک خوان

تشخیص کاراکترهای پلاک از جمله کاربردهای فراگیر ماشین بینایی می‌باشد. با شناساندن کاراکترهای پلاک هر کشور به سیستم پردازشی و جستجوی شباهت میان آن‌ها و تصاویر ورودی دوربین می‌توان پلاک موجود در تصویر را خواند. این سیستم‌ها در پارکینگ‌های هوشمند؛ ورودی و خروجی سازمان‌ها و مجتمع‌های بزرگ جهت کنترل تردد مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

سرعت سنج

با استفاده از تصویر دو دوربین می‌توان عمق تصویر را بدست آورد و از این طریق تغییرات عمق را می‌توان بدست آورد که به معنی سرعت است. در نوعی از سرعت سنج‌های بزرگراهی از بینایی ماشین جهت استخراج سرعت استفاده می‌شود. این سیستم‌ها در نوع ثابت و متحرک طراحی می‌شوند. سیستم‌های ثابت در کنار خیابان، جاده یا بزرگراه نصب شده و سیستم‌های متحرک بر روی خودروی‌های پلیس نصب می‌شوند.