کاربردهای بینایی ماشین در صنعت و تولید

رندرکردن تصاویر به شکل سه‌بعدی به طور مداوم توسط تکنولوژی‌های بینایی کامپیوتر گسترش یافته است. مدل‌های مختلفی در سال‌های اخیر ایجاد شده که این اجزاء روزبه‌روز پیچیده‌تر و مناسب برای کاربری‌های ویژه مثل راهنمایی ربات، عکس‌برداری با سرعت بالا و (surface profiling) ساخته می‌شوند.

برخلاف تکنیک‌های بینایی سنتی که تا کنون مورد استفاده بوده و در آن کاربر به شکل دستی در تعاریف و تست مدل‌های مشخص و کارکردها دخیل بوده است، کاربردهای بینایی ماشین در صنعت پیچیده‌تر و موثرتر است. بینایی ماشین در روندهای تولیدی مختلفی مثل نظارت محتوا، شناسایی شیء، تشخیص الگو و معاینه الکترونیکیِ اجزاء و قطعات، شناسایی امضاء، شاخصه‌های عملیاتی و پول مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عموماً نگاه ماشین و میدان دید آن به  یک صفحه مربوط است. اصطلاح بینایی کامپیوتر به تکنولوژی‌های گفته می‌شود که برای دیجیتال‌سازیِ تصویر، دستکاری داده‌ها وانجام عملیات‌های مختلف روی یک کامپیوتر استفاده می‌شوند. یک چارچوب برای بینایی ماشین،  تشکیل شده است از یک حسگر ربات برای به نمایش گذاشتن شیء روی صفحه.

کاربردهای بینایی ماشین‌ در صنعت به معنی کاهش هزینه‌ها، دقت قابل قبول، قدرت بالا، اطمینان مکانیکی زیاد و ثبات در درجه حرارت و دما است. سیستم‌های بینایی ماشین به حسگرهای دیجیتالی درون دوربین‌های صنعتی که توسط شیشه‌های تخصصی محافظت می‌شوند، وابسته است و توسط سخت‌افزار و نرم‌افزارهای کامپیوتری برای ذخیره کردن، تفسیر و محاسبه شاخصه‌های مختلفی که تصمیم‌گیری را امکان‌پذیر می‌کند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 این تکنولوژی از دوبین‌ها، عموماً در محیط‌های تولیدی یا تبلیغاتی، برای نظارت و تفسیر اشیاء به طور خودکار استفاده می‌کند. سپس داده جمع‌آوری شده برای ارزیابیِ یک متد یا فرایند تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دوربین ها برنامه‌نویسی شده اند تا تأیید کنند که مکان، رنگ، سایز یا فرم شیئی خاص حضور دارد یا ندارد.

کاربردهای بینایی ماشین در صنعت  به طور روزافزونی در محیط‌های اتومات صنعتی و در صنایع مختلف دیگری مثل صنایع دفاع، خودروسازی مستقل و خودکار، زنجیره تولید مواد غذایی، بسته‌بندی، لجستیک و رباتیک و پهپادها مورد اسفاده قرار می‌گیرد. بینایی کامپیوتر می‌تواند با تکنولوژی‌های مثل یادگیری عمیق و آموزش ماشین برای فهم بهتر داده‌ها و بازدهی بهتر در کسب‌وکار ترکیب شود.

 بینایی ماشین تعاریف متفاوتی درمورد کاری که انجام می‌دهد و اینکه به طور کلی چه است، به وجود آورده است. این نکته را مد نظر داشته باشید که بینایی کامپیوتر ارتباطی با پردازش تصویر که متدی بر پایه تصویر است ندارد. بنابراین برای درک اطلاعاتی که توسط بینایی ماشین دریافت می‌شود، شناسایی، موقعیت و راهنمایی سوژه‌هایی که توسط سیستم بینایی ماشین تصویربرداری شده‌اند، به عنوان داده تفسیر می‌شود. این تکنولوژی می‌تواند همراه با یک حسگر برای رنگ کردن تصاویر و زمانی که اشیاء در آن مشاهده و دسته‌بندی می‌شود نیز مورد استفاده قرار گیرد.

برای بازیابی اطلاعات ضروری و تصمیم‌گیری در مورد بکار گیری یک تصویر، نرم‌افزارها و برنامه‌های بینایی ماشین از متد های پردازش متفاوتی استفاده می‌کنند. این پروسه معمولاً شامل ارسال تصویر به فاز بعدی، مسیرگزینیِ آن به سمت یک پردازش جداگانه یا حذف کردن شیء از خروجی یا زنجیره تحویل محصول می‌شود.

این رویکرد طوری برنامه‌نویسی شده است که با توجه به نقش و استفاده از این تکنولوژی‌ها در سیستم و نوع تجهیزاتی که سیستم بینایی به آن‌ها نیاز دارد، انطباق‌پذیر باشند. تنها دستگاه‌های خاصی هستند که قطعات اندکی را لازم دارند، درحالیکه دیگر دستگاه‌ها ممکن است نیاز به تعداد زیادی از قطعات مشابه در خط تولید یا دستگاه داشته باشند.بینایی توسط کامپیوتر یک مهارت است و برخلاف دیگر مهارت‌ها مثل یادگیری ماشین، یادگیری عمیق به نوعی سرمایه‌گذاری محسوب نمی‌شود. این تکنولوژی یک قابلیت است که می‌تواند با سیستم‌ها و پردازش‌های دیگر برای افزایش بازدهی بازار و پشتیبانی صنعت ترکیب شود.

همانطور که رفته‌رفته شرکت‌ها سعی می‌کنند رویه‌های کسب‌وکار را با انطباق با قابلیت‌های خودکار مثل بینایی کامپیوتر یا رباتیک، ساده‌سازی کنند، کاربردهای بینایی ماشین در صنعت گسترده‌تر می‌شود و کاهش نخواهد یافت. صنایع رباتیک و اتوماسیون نمایشگر قدرت و قابلیت‌های واقعی این تکنولوژی هستند چراکه شرکت‌ها با کاهش نیروی کار نمی‌توانند به نیاز صنعت و مشتریان پاسخ دهند بنابراین بینایی ماشین حیاتی خواهد بود. و نیاز به تکنولوژی بینایی ماشین برای بهبود الزامات کنترل کیفیت ضروری است.

کاربردهای بینایی ماشین درصنعت در زمینه نظارت و تست خودکار دوربین بر پایه تکنولوژی‌ها و جهت استفاده در اندازه‌گیری، تفسیر متن، کنترل پردازش و راهنمایی ربات بنا شده است. سیستم بینایی می‌تواند از حسگرهای متعددی تشکیل شده باشد که غالباً بر روی یک خط تولید نصب شده‌اند و وظایفی مثل نظارت بر محصولات، ضبط داده‌ها، خواندن برچسب‌ها، هدایت محصولات و دیگر کاربری‌هایی را برعهده دارند.به دلیل افزایش کیفیت درخواستی توسط تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان، بینایی ماشین به عنوان تکنولوژی مرکزی در تولید و کنترل کیفیت مطرح شده است.

بینایی ماشین برای نظارت تصویری اشیاء، ترجمه محصولات و کنترل کردن بی‌وقفه ربات‌ها، از تصویربرداری صنعتی با دوربین‌هایی که در مسیر خط تولید نصب شده‌اند، استفاده می‌کند. تکنولوژی بینایی ماشین تأثیر قابل توجهی بر بخش تولید و به طور کلی صنعت داشته است.با ورود موج اخیر دیجیتال‌سازی به بازار، این تکنولوژی امیدهای بیشتری را به کسب‌وکارها داده است. در بستر رویه‌های تولید صنعتی، تأکید برکاربردهای بینایی ماشین در صنعت بیشتر در زمینه بینایی کامپیوتر یا نظارت بر دیگر نقاط حساس بوده است.

قابلیت نظارت تصویری بر تجهیزات عمدتاً به عهده بینایی ماشین است و به ماشین‌آلات صنعتی اجازه می‌دهد که فعالیت‌هایی مثل تولید یا کنترل کیفیت را انجام دهند.این تکنولوژی یکی از فاکتورهای اصلی صنعت است که با استفاده از سیستم‌های خودکارسازی و با بهبود عملکرد آن‌ها، موجب بهینه‌سازی صورت کالاها، شناسایی محصول و نهایتاً افزایش کیفیت می‌شود.

این تکنولوژی از تحولات جدید متعددی مثل هوش مصنوعی، ربات‌ها و clever brass پشتیبانی می‌کند. وبه عنوان یک تکنولوژی متغیر، بینایی ماشین در زنجیره تأمین کنترل لاجستیک خودکار و قابل اعتمادی را بر روی خروجی‌ها اعمال کند. و با دریافت خودکار داده‌ها، خطاهای ارسال به صفر رسیده و بهره‌وری گردش کار به حداکثر می‌رسد که باعث کاهش هزینه‌های اجرایی و افزایش سودآوری می‌شود.