آشنایی با بینایی ماشین (Machine vision) : اجزا و کاربردها

از مفاهیم و حوزه های بسیار پیشرفته و کاملا نوظهور در مبحث تکنولوژی، علم کامپیوتر و هوش مصنوعی، بینایی ماشین می باشد. این مفهوم دارای شاخه های متعدد، تکنیک ها و کاربردهای زیادی است که هر کدام از آنها توانسته اند خدمات ارزنده ای را به همراه داشته باشند. در واقع بینایی ماشین می تواند جهان سه بعدی را از طریق پردازش تصاویر دو بعدی بازسازی، تفسیر و تحلیل نماید. با استفاده از Machine vision سامانه ها و کامپیوترها، از چشم انسان پیشی می گیرند و از این طریق دوربین و لنزهای پیشرفته می توانند جهان را ببینند، ثبت و درک کنند.

شرکت نوین ایلیا صنعت، نماینده برتر و رسمی برندهای باسلر و سنسوپارت در ایران می باشد. این شرکت توانسته با بهره مندی از آخرین دانش روز و افراد خبره در زمینه مشاوره و راهنمایی در حوزه های بینایی ماشین، پردازش تصویر، انوع سنسورها و دوربین های تشخیص رنگ فعالیت های گسترده و مثمرثمری داشته باشد. ساخت و اجرای پروژه‌های اتوماسیون صنعتی، آموزش و ارائه یک ورژن دمو از تجهیزات و نرم‌ افزارها، به‌روزسانی نرم ‌افزارها و کالیبراسیون از خدمات ارزنده شرکت نوین ایلیا صنعت است. برای اطلاعات بیشتر از خدمات ما نیز می‌ توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

تعریف بینایی ماشین

با پیشرفت علم و تکنولوژی و ظهور صنایع مختلف، انسان به دلایل متعددی همچون خطا در هنگام دید، خستگی، خطاهای کاری و ... توانایی انجام امور را به صورت حرفه ای ندارد. بینایی ماشین به کمک انسان آمده است تا بتواند در هر جایی که نیاز است، به جای او به درستی ببیند و ثبت نماید.

بینایی ماشین از چه اجزایی تشکیل شده است؟

ماشین بینایی برای کاربردهای صنعتی و غیرصنعتی مختلف با مجموعه ای از مولفه های نرم افزاری و سخت افزاری کار می کند. از مولفه و اجزای تشکیل دهنده بینایی ماشین می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• دوربین ها: دوربین ها اعم از دیجیتال و آنالوگ به عنوان یک دستگاه تصویربرداری، جهت دریافت و ثبت تصاویر عمل می کنند. دوربین خود شامل لنز، سنسور تصاویر و فریم گربر می باشد.
• وجود نور کافی: دوربین ها جهت دریافت تصاویر با کیفیت بالا نیازمند نور کافی می باشند. به طور دقیق تر وجود نور لازم جهت دریافت، تحلیل و تولید خروجی و همچنین تعامل با محیط عملیاتی الزامی است.
• سیستم و نرم افزار: جهت تحلیل و پردازش تصویر، نیازمند سیستم، پردازنده اختصاصی و نرم افزارهای قوی مانند پایتون است.
• دستگاه خروجی: جهت نمایش و ارائه خروجی، تجهیزات مکانیکی و نمایشگر الزامی می باشد.

کاربردهای بینایی ماشین

امروزه به هر صنعت و حرفه ای که نگاه کنید، متوجه خواهید شد که ردپایی از بینایی ماشین در آنجا هست. ماشین ویژن در صنایع مختلفی کاربرد دارد که در اینجا به بخشی از آنها اشاره می کنیم.

شهرسازی

با گسترش شهرها، طراحی شهرها اعم از نقشه خیابان، اتوبان و ... نیازمند استفاده از هوش مصنوعی، دانش و فناوری های نوین مانند بینایی ماشین است. با گرفتن تصاویر ماهواره ای از طریق ابزارهای بینایی ماشین و فیلترسازی و تحلیل آنها می توان خیابان، اتوبان، راه آب، جاده های داخل و خارج را به خوبی شبیه سازی و طراحی کرد. همچنین بینایی ماشین برای شهرسازی در جنبه های کنترل ترافیک و تشخیص پلاک خودرو جهت ایجاد امنیت و جلوگیری از سرقت بسیار مثمر ثمر واقع شده است. از دیگر نمونه های بینایی ماشین در شهر هوشمند، موارد زیر است:

• پارکینگ هوشمند
• سیستم کنترل تردد مانند ورودی و خروجی سازمان‌ ها
• دوربین های سرعت سنج
• سیستم‌ های متحرک بر روی خودرو های پلیس

پزشکی

در علم پزشکی تصاویر باکیفیت جهت نمایش و دیدن تمام جزئیات و به منظور تشخیص و درمان هر چه بهتر بیماری، اهمیت بسیار ویژه ای دارد. با استفاده از لنزها و دوربین های قوی و همچنین بهره بردن از ربات ها، جراح می تواند با ایجاد برش های ریز بر روی بدن بیمار، عمل را به راحتی انجام دهد.

داروسازی

صنعت داروسازی از صنایع بسیار مهم می باشد که تولید آن از حساسیت خاصی برخوردار است. در تولید داروهایی که در اتاق ایزوله انجام می گیرد، استفاده از نیروی انسانی امکان پذیر نمی باشد. اکنون بینایی ماشین و ربات های صنعتی به کمک انسان ها آمدند. از موارد استفاده از بینایی ماشین در صنعت داروسازی می توان به نمونه های زیر اشاره نمود:

• خط تولید کپسول: این مورد شامل بررسی پر بودن کامل ورق کپسول و چینش صحیح، تشخیص نوع بسته بندی و پر بودن کامل جعبه، خواندن و ثبت بارکد، تشخیص صحت چاپ لیبل و بررسی صحت اطلاعات روی بسته است.
• خط تولید شربت: این مورد شامل بررسی پر بودن و سالم بودن درب شیشه دارو و چک کردن بسته بندی می باشد.

خودروسازی

خودروسازی از صنایع مهم و بسیار پرسود در جهان می باشد. صنعت خودروسازی از تمام جهات همچون تولید ماشین با کیفیت بالا و ایمن و در نتیجه حضور مهم در بازار رقابتی دارای اهمیت زیادی است. سیستم بینایی ماشین می تواند در خط تولید و بازرسی قطعات الکترونیکی خودرو نقش بسزایی داشته باشد که از موارد آن با استفاده از ربات و دوربین های هوشمند می توان به نمونه های زیر اشاره نمود:

• تمایز انواع بلوک های سلیندر
• کنترل موقعیت یک ربات
• اندازه گیری اعوجاج بدنه ماشین
• تشخیص جابجایی بدنه اتومبیل و سوراخ های روی میل بادامک
• تشخیص ساچمه های از دست رفته در بلبرینگ
• بررسی اجزای معیوب در رادیوپخش اتومبیل
• اندازه گیری موازی بودن محورهای خودرو
• تمایز انواع دنده
• تشخیص نقص در آب بندی و انواع لاستیک ها
• بررسی صفحه LCD، عدم یکنواختی اورینگ و وضعیت مونتاژ درها

از دیگر صنایع مهمی که بینایی ماشین در آنها کاربرد فراوان دارد، می توان به هواشناسی، کشاورزی، نجوم، امنیت، باستان شناسی، سینما، اقتصاد، زمین شناسی، صنایع پلیمر مانند شمارشگر قطعات پلیمری و ... اشاره نمود.

با پیشرفت سیستم های ماشین بینایی و ترکیب این تکنولوژی با نرم افزارهای گفتاری در آینده ای نه چندان دور می توان زمینه را برای دیدن افراد نابینا و کم بینا به وجود آورد. شاید امروز درک بسیاری از موارد مرتبط با بینایی کامپیوتر و ماشین بینایی سخت باشد و در آینده بسیاری از جنبه های پنهان این تکنولوژی قابل مشاهده تر از امروز باشد.