نمونه ای از کاربردهای بینایی ماشین

نمونه ای از کاربردهای بینایی ماشین

کاربردهای بینایی ماشین #

“کاربردهای بینایی ماشین” در برخی موارد، حتی می­تواند از تصور انسان هم فراتر برود. با بکارگیریِ بینایی ماشین در کنار دیگر سیستم‌ها مانند: نوار نقاله‌ها، این امکان فراهم شده تا از این تکنولوژی در مکان‌هایی که ممکن است برای افراد خطرناک باشد و یا بخش­هایی که ممکن است با حضور انسان آلوده شود؛ مورد استفاده قرار گیرد.

در این مقاله با برخی از کاربردهای بینایی ماشین به­خصوص در حوزه صنعت آشنا خواهید شد. در ادامه موارد زیر را بررسی خواهیم کرد.

سیستم‌های بینایی ماشین با توجه به کاهش محسوسی که در خطای انسانی به­وجود آورده­اند؛ کیفیت محصول را بهبود بخشیده و وظیفه “کنترل کیفی” محصولات را برعهده گرفته­اند. به همین دلیل تأثیر مستقیمی بر صرفه­جویی در زمان و هزینه ها داشته و با کاهش خطا و افزایش دقت، از ایجاد وقفه در چرخه تولید جلوگیری می­کند.

با کمک این سیستم، محصولات دارای نقص، هرگز به دست مصرف‌کننده نمی‌رسند. استفاده از بینایی ماشین، باعث جلوگیری از ایجاد تبلیغات منفی در مشتریان می‌شود.

بینایی ماشین الگو و اصطلاح جامعی است که به تمام کاربردهای صنعتی و غیرصنعتی اطلاق می‌شود. اگرچه در بینایی کامپیوتر صنعتی از بسیاری از الگوریتم‌ها و رویکردهای  آکادمیک و نظامیِ بینایی کامپیوتر استفاده می‌کند؛ اما رویکردهای هر زمینه تفاوت‌های عمده‌ای با یکدیگر دارند.

سیستم‌های بینایی ماشین صنعتی نیازمند قدرت و ثبات بیشتر و قابل اتکاتر از سیستم‌های بینایی ماشین آکادمیک هستند. این سیستم­ها همچنین در مقایسه با انواع نظامیِ سیستم‌های بینایی ماشین، به هزینه کمتری نیاز دارند. بنابراین، سیستم‌های بینایی ماشین صنعتی معمولاً کم‌هزینه، دارای دقت قابل قبول، قدرتمند و قابل اتکا بوده و پایداری و ثبات بالایی را از نظر مکانیکی دارا هستند.

در سال‌های اخیر، بینایی ماشین محبوبیت زیادی در صنایع پویا مثل خرده‌فروشی و تولید پیدا کرده است. این صنایع برای بهبود تجربه مشتریان خود، استفاده بهینه از منابع و همچنین افزایش دقت در کیفیت محصولات، این تکنولوژی را به خدمت گرفته‌اند.

با اینکه حیطه کاربری‌ بینایی ماشین موازی با پیشرفت‌هایش گسترش پیدا کرده است؛ چند کاربری عمده این سیستم ارزش بالای آن را به وضوح نشان داده است:

1. راهنمایی

“الگوریتم راهنمایی” در سیستم بینایی ماشین صنعتی و بخش تولید کابرد‌های مفید متعددی دارد. در بیشتر مواقع، این قابلیت شامل تشخیص بخش مشخصی از محصول و تعیین مکان و یا اطمینان از قرارگیری صحیح قطعه می‌شود؛ تا خط تولید بدون مشکل و با کمترین خطا و تأخیر به کار خود ادامه دهد. همچنین تکنیک‌های بینایی ماشین برای مشخص کردنِ مکان و جهتِ برخی محصولات به کار می‌رود. این اطلاعات می‌تواند به روبات و سیستم اتوماسیون منتقل می‌شود.

قابلیتِ راهنماییِ بیناییِ ماشین، در خطوط مونتاژ، بهره‌وری بیشتر و دقت بالاتری را نسبت به قرار دادن قطعات به صورت دستی فراهم می‌کند.

2. شناسایی

“الگوریتم شناسایی” یکی دیگر از کاربردهای بینایی ماشین است که در صنعت  از آن استفاده می­شود. مانند: خواندن بارکد برای تشخیص و طبقه‌بندی محصولات که در صنایع مختلف کاربرد دارد. این قابلیت در تولید و بسته‌بندی محصولات حیاتی است و از شیوه‌های دستی سرعت و دقت بالاتری دارد. همچنین قابلیت شناسایی بینایی ماشین می‌تواند با شناسایی چالش­های خط تولید به بهینه شدن تولید کمک کند.

3. پیمایش

قابلیتِ “الگوریتم پیمایش” بینایی ماشین تکنیکی است که به صورت خاص تنها در خطوط تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این تکنیک، یک دوربین ثابت دو یا چند نقطه از یک شیء را در حین عبور در خط تولید تشخیص می‌دهد. اگر تفاوتی میان فاصله اندازه‌گیری شده و اندازه‌ برنامه‌ریزی شده، تشخیص داده شود؛ آن محصول از خط خارج می­شود.

 اگرچه این اختلاف در اندازه، شکلی از خطای در تولید محسوب شده است. این تکنیک سرعت و دقت بسیار بالاتری را نسبت به تکنیک‌های سنتی مثل پیمایش در تماس با محصولات را دارا است.

4. بازرسی و تشخیص نقص

مشابه با سیستم پیمایش، “الگوریتم بازرسی بینایی ماشین” اصولاً برای تشخیص نقص و کاستی به کار می‌رود. این سیستم برای تشخیص عیوب در تعداد زیادی از اجسام متنوع و در مقیاس صنعتی کاربرد دارد. مانند: پوسیدگی در محصولات کشاورزی، نقص‌ در منسوجات، علائم و برند در داروها و … . این شیوه بسیار سریعتر از فرایندهای سنتی تشخیص نواقص محصولات بوده است.

5. تشخیص شیء

“تکنیک تشخیص شیء” یکی دیگر از کاربردهای بینایی ماشین است. این الگوریتم به جای تمام تصویر به دنبال اشیاء مشخص می‌گردد. در این شیوه الگوریتم برنامه، برخلاف طبقه‌بندی تمام تصویر، تنها در پی مشخص کردن حضور یا عدم حضور اشیاء در تصویر است. تکنیک‌های مختلفی برای بهبود کارایی تشخیص شیء وجود دارند. این الگوریتم‌ها می‌توانند در مراحل مختلفی از زنجیره تولید مثل مدیریت کیفیت، مدیریت انبار، سورتینگ هوشمند، اتوماسیون هوشمند و … به کار گرفته شوند.

یک نمونه خارق‌العاده از کاربری این سیستم، در خط تولید موتور در کارخانجات تولید خودرو است که بینایی ماشین می‌تواند با تحلیل تصویرِ موتور خودرو براساس آموزش‌های شبکه عصبی سیستم، حضور یا عدم حضور هر قطعه را در جای خود تشخیص دهد.

6. شناسایی نقص پرینت

معمولاً تکنیک‌های “بررسی کیفیت پرینت” که تا کنون به شیوه دستی نواقص محصول را بررسی می­کرده­اند؛ خیلی دقیق نبوده­اند. این ناتوانی به درآمد کمتر، کاهش سود و کاهش کیفیت محصولات نهایی منجر می‌شود.

پلتفرم‌های خودکار مثل قابلیت شناسایی نقص پرینت با کمک بینایی ماشین به جلوگیری از وقوع این اتفاقات کمک می‌کنند.

این تکنولوژی در بررسی لیبل‌ها، بسته‌بندی، پرینت و کاربری‌های مشابه به خوبی عمل می‌کند. در نهایت این راه حل فشار عظیمی که بر اپراتور کنترل کیفی وجود دارد را رفع می‌کند و این وظیفه را با دقتی بالاتر و بدون نقص به عهده می‌گیرد.

7. طبقه بندی

لازمه “تکنیک طبقه‌بندی” بینایی ماشین این است که سیستم بتواند اشیاء را تشخیص دهد؛ یک شیء به کدام طبقه یا دسته متعلق است. برخی خروجی‌های طبقه‌بندی باینری بوده و مثل بله/خیر هستند. در حالی که برخی دیگر چنددسته هستند و اشیاء را در چندین دسته ممکن طبقه‌بندی می‌کنند. طبقه‌بندی یکی از استفاده‌های رایجِ یادگیری عمیق است. الگوریتم‌های طبقه‌بندی برای حل مسئله طبقه‌بندی، تشخیص تصویر و طبقه‌بندی‌ تصاویر در محیط‌های تولیدیِ و صنعتی کاربرد دارد. در مسائل طبقه‌بندی، معمولاً ورودی کل یک عکس است و الگوریتم­های طبقه بندی تمام عکس را تحلیل کرده و براساس آموزه‌های پیشین خود آن را طبقه‌بندی می‌کند. مثال بسیار مناسبی از این کاربری، سورتینگ هوشمند و طبقه­بندی اشیاء در یک خط تولید است.

نتیجه‌گیری #

بینایی کامپیوتر بخش‌های مختلف کسب و کارها مانند: خرده‌فروشی، بیمه، تولید و سایر صنایع را قادر می‌سازد که به موفقیت و رضایت بسیار بالایی در تعامل با مشتریان برسند. پیشرفت‌های هر روزه تکنولوژی بینایی ماشین قابلیت‌های آن را در بخش‌های صنعتی و غیر صنعتی آن گسترش داده است. این تکنولوژی دارای ویژگی‌های جالب توجهی مانند: دقت فوق‌العاده، تکرارپذیری، کیفیت و بهره‌وری بالا بوده و در توسعه هوشمندسازی صنعت و اتوماسیون هوشمند صنعتی تحولات بزرگی را رقم زده است.

منابع #

لینک کوتاه این مقاله:
امیرمحمد توحیدی
امیرمحمد توحیدی

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *