دید ماشین می‌تواند کارهایی بیشتر از آنچه فکر می‌کنید انجام دهد – قسمت دوم

شکل 3: اسکرین شاتی نمایش دهنده داده‌هایOCV.
 

عملکرد اساسی: رمز گشایی یک بعدی و دو بعدی

در بسیاری از صنایع خصوصاً لوازم الکترونیکی مصرفی و خودرو، کلیه قطعات با کدهای قابل خواندن دستگاه مشخص شده‌اند. این یک کارکرد اساسی سیستم بینایی دستگاه است که می‌تواند این نمادها را رمز گشایی کند تا قطعات در طی مراحل تولید قابل رد یابی باشند و مستند شود که آنها قطعات کدام محصول نهایی خواهند شد. این مفهومی است که به عنوان Track و Trace شناخته می‌شود. این اطلاعات می‌تواند به عنوان داده‌های تاریخی ثبت شود در مواردی که سؤالاتی بعداً ایجاد می شود مانند هنگام تلاش برای تعیین این که چه محدودیتی از محصولات ممکن است به خاطر یک جزء معیوب نیاز به باز نگری داشته باشد.
 
با ترکیب این کارکردهای اساسی - مکان، شمارش، اندازه گیری و رمز گشایی - به روش‌های مختلف، سیستم‌های اتوماسیون صنعتی می‌توانند تقریباً هر وظیفه بازرسی که در مقابل آنها قرار گیرد را انجام دهند. با این وجود، تنها کاری که آنها نمی‌توانند انجام دهند، مربوط به ذهن انسان‌ها است. به همین دلیل، ارائه دهندگان راه حل اتوماسیون صنعتی باید به نرم افزار بینایی ماشین بگویند که با برنامه نویسی قبل از آن با الگوهای خاص و مراحل منطقی، به دنبال چه چیزی باشد.
 

یک علم کاربردی با مزایای واقعی

در مقایسه با بازرسان انسانی، بینایی دستگاه پیشرفت چشمگیری در سرعت و قوام دارد. همچنین در طول شبانه روز خستگی ناپذیر کار می‌کند تا به طور مداوم محصولات با کیفیت را تحویل داده و با اطمینان بتوانید وسایل مورد نیاز را به دست آورید. خرابکاری به حداقل می‌رسد زیرا سیستم‌های بینایی ماشین به سرعت، با دقت و به طور مداوم از وظایف مربوط به بازرسی مراقبت می‌کنند و اجازه می‌دهند اقدامات اصلاحی در حال حرکت انجام شود. داده‌هایی که به مرور زمان درمورد مناسب بودن موارد بازرسی شده جمع آوری می‌شوند، می‌توانند برای کشف روندهایی مانند سایش و پارگی وسایل برش نیز تجزیه و تحلیل شوند.
 
یک مثال خوب از مزایای کنترل فرآیند با دید ماشین، تأیید کد است. برای توانایی رد یابی محصولات و قطعات محصول ضروری است که کدهای قابل خواندن توسط ماشین، روی اجزای مورد نظر چاپ شوند، به صورت نقطه‌ای پین شوند، یا حکاکی شوند که حاوی اطلاعاتی در مورد شروع سفر تولید هستند. کیفیت کدها می‌تواند ناجور باشد و براساس عملکرد سیستم علامت گذاری می‌تواند با گذشت زمان بی کیفیت شود، از این رو از فناوری بینایی ماشین برای تأیید خوانایی این کدها استفاده می‌شود. سیستم‌های تأیید کد پیشرفته انواع سمبل‌ها را مطابق با استانداردهای تعیین شده توسط سازمان بین المللی استاندارد (ISO) درجه بندی می‌کنند. آنها همچنین به منظور نظارت بر عملکرد چاپگر و ارائه مرجع در مورد اختلافات بر سر نمادهایی که اسکن نمی‌شوند، از روند درجه بندی و ثبت اطلاعات در مورد کیفیت بارکد ردیابی استفاده می‌کنند.
 
بینایی دستگاه همچنین می‌تواند نمادهای قابل خواندن توسط انسان را تشخیص دهد و تأیید کند - وظایف شناخته شده‌ای به عنوان تشخیص اپتیکی کاراکتر Optical Character Recognition (OCR) و بررسی اپتیکی کاراکتر Optical Character Verification (OCV).  اینها کارکردهایی مهم هستند زیرا در بسیاری از موارد کدهای قابل خواندن توسط انسان را در کنار آنهایی که قابل خواندن توسط دستگاه هستند دارند، و برای تأیید صحت داده‌ها، باید هر دو نوع علامت خوانده شود.OCR  برای انجام خواندن واقعی استفاده می‌شود، و قدرت آن در خواندن کاراکترها حتی در صورت تغییر شکل آنهاست. فن آوری بینایی ماشین با بهره گیری از توانایی خود برای یافتن الگوها، در هدایت تجهیزات روباتیک برای چیدن اشیاء ضروری، عالی است. از طرف دیگر OCV برای بررسی کیفیت چاپ استفاده می‌شود. این، این اطمینان را می‌دهد که کاراکترهایی مانند 3 ، 8 ، 6 یا B به اندازه کافی واضح هستند که هنگام خواندن توسط انسان مغشوش شدگی ایجاد نمی‌کنند. اجرای OCV  روی تاریخ‌های انقضای چاپ شده، نمونه‌ای کامل از سودمندی این فناوری است. شما نمی‌خواهید کسی از تاریخ انقضا سوء استفاده کند و غذا یا داروی منقضی شده را مصرف کند. شکل 3 نشان می‌دهد که چگونه OCV به شکل کاراکترها بر اساس پیکسل پیکسل نگاه می‌کند.
 
خودروهای امروزی پیچیده‌تر هستند و گزینه‌ها و ویژگی‌های قابل انتخاب بیشتری نسبت به گذشته دارند و این باعث می‌شود خطاهای تولید به طور فزاینده‌ای افزایش یابد. بینایی ماشین به تولید کنندگان و تأمین کنندگان کمک می‌کند تا از نقص در طول فرایند تولید جلو گیری کنند. این می‌تواند روبات‌ها را برای انتخاب قسمت‌هایی از قفسه‌ها راهنمایی کند، تأیید کند که این قطعات صحیح هستند، قطعات را از نظر کیفیت بررسی کند و سپس قطعات را روی خط مونتاژ قرار دهد.
 
معرفی دوربین‌های هوشمند گزینه‌های استفاده از دید ماشین در صنعت خودرو را بسیار بهبود بخشیده است زیرا این امکان را فراهم می‌کند تا سیستم توزیع شده‌ای از بازرسی مستقل در چندین نقطه در امتداد خط تولید امکان پذیر شود. دوربین‌های هوشمند اپتیکی، روشنایی، نرم افزار بینایی و ارتباطات را در یک دستگاه واحد ترکیب می‌کنند و داشتن مرکز پردازشی واحد برای همه نقاط بازرسی را غیر ضروری می‌کند.
 
فن آوری بینایی ماشین با بهره گیری از توانایی خود برای یافتن الگوها، در هدایت تجهیزات روباتیک برای چیدن اشیاء ضروری، عالی است. بدون دید دستگاه، این اشیاء باید هر بار در همان نقطه دقیقاً قرار بگیرند و کوچکترین انحراف از محل مورد انتظار، پردازش حداقل برای یک محصول را متوقف می‌کند و احتمالاً خط تولید را به طور کلی متوقف می‌نماید. همچنین بدون دید ماشین، هدایت روبات‌ها برای گرفتن اشیاء روی یک تسمه نقاله متحرک نیاز به مهارت بسیار زیادی می‌داشت.
 
با وجود دید دستگاه، یافتن مکان اشیاء - از جمله اهداف در حال حرکت - بسیار آسان است. این سیستم در یک زمان خاص، بینایی را ایجاد می‌کند و نرم افزار، اشیاء مورد نظر را در تصویر قرار می‌دهد. سیستم موقعیت و داده جهت یابی را برای هر قسمت محاسبه می‌کند، و آن چه را که می‌داند از این که اشیاء از چه زمانی شروع به کار کرده‌اند و چه مسیری را طی کرده‌اند، اضافه می‌کند و سپس محل «برداشتن» این قطعات را به روبات می‌فرستد. در اصل، نسخه رایانه‌ای از تیراندازی skeet - جایی که باید به سوی گیرنده در نقطه‌ای هدف گیری و شلیک کنید که هدف به موقع در آن جا خواهد بود - همان چیزی است که به یک روبات کنترل شده در بینایی ماشین اجازه می‌دهد تا اشیاء را در حال حرکت بردارد. با توجه به این که تصمیمات راهنمایی روبات در کسری از ثانیه باید اتخاذ شود، مهم است که سیستم بینایی ماشین یا دوربین هوشمند بتواند به یک پاسخ تقریباً بلادرنگ برسد.
 
منبع: techbriefs