Машинное зрение
1)Машинное зрение — это научное направление в области искусственного интеллекта, в частности робототехники, и связанные с ним технологии получения изображений объектов реального мира, их обработки и использования полученных данных для решения разного рода прикладных задач без участия (полного или частичного) человека.
Компоненты МЗ
· Одна или несколько камер с подходящей оптикой для получения изображения
· ПО для изготовления изображений для обработки. Для аналоговых камер это оцифровщик изображений
· Процессор (современный ПК c многоядерным процессором или встроенный процессор, например — ЦСП)
· ПО машинного зрения, которое предоставляет инструменты для разработки отдельных приложений программного обеспечения.
· Оборудование ввода-вывода или каналы связи для доклада о полученных результатах
· Умная камера: одно устройство, которое включает в себя все вышеперечисленные пункты.
· Очень специализированные источники света (светодиоды, люминесцентные и галогенные лампы и т. д.)
· Специфичные приложения программного обеспечения для обработки изображений и обнаружения соответствующих свойств.
· Датчик для синхронизации частей обнаружения (часто оптический или магнитный датчик) для захвата и обработки изображений.
· Приводы определенной формы используемые для сортировки или отбрасывания бракованных деталей.
Основные задачи
Распознавание
·Идентификация
·Обнаружение
·Распознавание текста
·Восстановление 3D формы по 2D изображениям
·Оценка движения
·Восстановление сцены
·Восстановление изображений
·Выделение на изображениях структур определенного вида, сегментация изображений
·Анализ оптического потока
ПРИМЕНЕНИЕ
На производстве
Машинное зрение сегодня широко применяют во многих отраслях промышленности для контроля за качеством выпускаемой продукции. Скоростные видеокамеры и датчики улавливают невидимые человеческому глазу дефекты, считывают коды и маркировку, а также способны заметить геометрические отклонения в несколько микрон. Машинное зрение особенно эффективно в следующих сферах:
·идентификация
·считывание маркировки с самых различных поверхностей в любом количестве за доли секунды
·дефектоскопия
·бесконтактные измерения
·испытания неразрушающими методами
·выборочный или полный контроль качества
С помощью высокотехнологичного оборудования за несколько секунд можно проверить качество каждой единицы продукции, подсчитать количество товаров на конвейере, определить их объем и размеры с точностью до нескольких микрон.
В городе
Камеры машинного зрения также нашли применение в системах видеонаблюдения и видеоаналитики. С помощью камер большого разрешения можно учесть количество людей на объекте, проанализировать их перемещения, эмоции. Проанализировать автомобильный трафик с квадрокоптера с помощью компактных камер с разрешением 20 МПикс.
В развлечениях
Камеры машинного зрения применяются для создания динамической проекционной анимации. Такие анимации можно встретить в развлекательных центрах (квесты, пейнтбол, детские центры), на выставках, при различных демонстрациях проектов, в ресторанах. Камеры наблюдают за окружением в невидимом для человека ИК диапазоне и позволяют анимации подстроиться под ваше действие.
На дороге
Контролировать состояние железной дороги, асфальта, взлетной полосы, контактной сети, состояния тоннелей - все это задачи для систем машинного зрения. Они способны охватить 100% поверхностей, а мощные программные средства с глубоким обучением обнаружат любую аномалию в состояние важных элементов инфраструктуры.
В науке
Многие научные центры нашей страны и СНГ используют машинное зрение для научных задач. Среди моделей камер машинного зрения есть:
·высокоскоростные камеры
·камеры большого разрешения
·камеры защитой от воды и перепадов температуры
·монохромные камеры с глубиной цвета 12 бит (обычно 8 бит - до 256 градаций цвета)
·камеры, дающие качественную картинку, которые намного компактнее фотоаппаратов.
взято с https://habr.com/ru/post/350918/,
https://www.cameraiq.ru/faq/mashinnoe-zrenie-tipy-kamer-i-primenenie/
Виды систем
1)Одномерные системы МЗ
2)Двухмерные системы МЗ
3)Сканирование площади в сравнение с линейным сканированием
4)Трехмерные системы МЗ
ОДНОМЕРНАЯ СИСТЕМА МЗ
Одномерная система машинного зрения анализирует цифровой сигнал, сканируя изображение линия за линией, вместо того чтобы анализировать все изображение целиком, например оценивает разницу между последней обработанной группой из десяти линий и более ранней группой. Эта технология обычно используется для обнаружения и классификации дефектов материала, производимого в ходе непрерывного производственного процесса, например при производстве бумаги, металлов, пластиковых изделий и других нетканых листовых или рулонных изделий.
ДВУХМЕРНЫЕ СИСТЕМЫМЗ
СКАНИРОВАНИЕ ПЛОЩАДИ В СРАВНЕНИЕ С ЛИНЕЙНЫМ СКАНИРОВАНИЕМ
В некоторых областях применения линейные системы сканирования имеют определенные преимущества перед системами сканирования площади. Например, проверка круглых или цилиндрических деталей может требовать использования нескольких камер сканирования площади, чтобы покрыть всю площадь детали. В то же время вращение детали перед одной камерой линейного сканирования позволяет захватить всю поверхность путем развертки изображения. Системы линейного сканирования проще устанавливаются в местах с ограниченным пространством, где камера должна захватывать изображение через ролики конвейера, чтобы отобразить нижнюю часть детали. Системы линейного сканирование также, как правило, обеспечивают более высокое расширение по сравнению с обычными камерами. Поскольку для построения изображений с помощью систем линейного сканирования детали должны перемещаться, их часто используют для работы с продуктами, которые находятся в непрерывном движении.
ТРЕХМЕРНЫЕ СИСТЕМЫМЗ
Трехмерные системы машинного зрения, как правило, состоят из нескольких камер, а также одного или нескольких лазерных датчиков смещения.
Многокамерное трехмерное зрение в системах ведения роботов предоставляет роботу информацию об ориентации детали. В этих системах используется несколько камер, установленных в разных точках, а также технология триангуляции на положении цели в трехмерном пространстве.
В отличие от этого 3D-приложения с датчиком смещения, как правило, используются для проверки поверхности и измерения объема, генерируя результаты трехмерной проверки с использованием всего одной камеры. Карта высоты создается на основании смещения положения отраженного лазерного луча относительно объекта. Для сканирования всего изделия объект или камера должны перемещаться, как это выполняется при линейном сканировании. Благодаря лазеру с калиброванным смещением датчики смещения могут измерять такие параметры, как высота поверхности и плоскостность с точностью до 20 мкм.
Взято с https://www.cognex.com/ru-ru/what-is/machine-vision/system-types