راهنمای سریع شما برای بینایی ماشین

انتخاب مناسب ترین ترکیب از اجزای مورد نیاز برای یک سیستم بینایی ماشین نیاز به درک تخصصی از الزامات برنامه و قابلیت های فناوری دارد. از این منظر، در پست وبلاگ ، ما فکر کردیم که دانش و درک کافی را در اختیار شما قرار دهیم تا مکالمات مفیدتری در مورد فناوری بینایی ماشین و سیستم های بینایی داشته باشید. این راهنمای سریع به شما کمک می‌کند اصول بینایی ماشین و سیستم‌های بینایی، از جمله اجزا، برنامه‌ها، بازگشت سرمایه و پتانسیل استفاده در کسب‌وکارتان را درک کنید. جهت خرید دوربین ماشین بینایی و دوربین پردازش تصویر با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

اولین چیزی که باید درک کرد، عناصر اساسی یک سیستم بینایی ماشین است. اصول اولیه سیستم بینایی ماشین به شرح زیر است:

• فرآیند بینایی ماشین با بازرسی قطعه یا محصول شروع می شود.
  هنگامی که قطعه در جای درست قرار گرفت، یک سنسور باعث می شود که تصویر دیجیتالی به دست آید.
• از نورپردازی ساختاری برای اطمینان از کیفیت مطلوب تصویر گرفته شده استفاده می شود.
• لنز نوری تصویر را روی سنسور دوربین متمرکز می کند.
• بسته به قابلیت‌ها، این حسگر دیجیتالی ممکن است برخی از پیش‌پردازش‌ها را انجام دهد تا مطمئن شود که ویژگی‌های تصویر صحیح برجسته می‌شوند.
  سپس تصویر برای تجزیه و تحلیل در برابر مجموعه قوانین از پیش برنامه‌ریزی شده به پردازنده ارسال می‌شود.
• سپس از دستگاه های ارتباطی برای گزارش و راه اندازی رویدادهای خودکار، مانند پذیرش یا رد قطعه استفاده می شود.
• ماشین بینایی در چه مواردی قابل استفاده است؟

کاربردهای بینایی ماشین به طور گسترده ای بین صنایع و محیط های محصول متفاوت است. با این حال، برای کمک به درک، می توان آنها را به پنج دسته اصلی زیر تقسیم کرد. همانطور که قبلا ذکر شد، در بخش “پردازنده”، اینها معمولا تعدادی از الگوریتم ها و ابزارهای نرم افزاری را برای دستیابی به نتیجه مطلوب ترکیب می کنند.

1. مکان، راهنمایی و موقعیت

هنگامی که بینایی ماشین با رباتیک ترکیب می شود، گزینه های کاربردی قدرتمندی را ارائه می دهد. ربات‌های هدایت‌شونده با تعیین دقیق موقعیت قطعات برای هدایت ربات‌ها، یافتن ویژگی‌ها، تراز کردن محصولات و ارائه بازخورد تنظیم موقعیت، رویکردی انعطاف‌پذیر را برای تغذیه و تغییرات محصول ایجاد می‌کنند. این امر نیاز به وسایل دقیق پرهزینه را از بین می برد و به قطعات مختلف اجازه می دهد بدون تغییر ابزار پردازش شوند. برخی از برنامه های کاربردی معمولی عبارتند از:

• مکان یابی و جهت گیری قطعات برای مقایسه آنها با تلورانس های خاص
• یافتن یا تراز کردن قطعات به گونه ای که برای مونتاژ با سایر اجزا به درستی قرار گیرند
• چیدن و قرار دادن قطعات از سطل ها
• بسته بندی قطعات روی تسمه نقاله
• گزارش موقعیت قطعه به ربات یا کنترل کننده ماشین برای اطمینان از تراز صحیح

2. شناسایی، شناسایی، کدگذاری و مرتب سازی

سیستم های بینایی با استفاده از تشخیص الگوی شبکه عصبی پیشرفته برای تشخیص الگوها، اشکال، ویژگی ها و آرم های دلخواه، امکان مقایسه ویژگی ها و الگوهای آموزش دیده را در کسری از ثانیه فراهم می کنند. از ویژگی‌های هندسی نیز برای یافتن اشیاء و شناسایی آسان مدل‌هایی که ترجمه، چرخانده و به دقت زیر پیکسل مقیاس می‌شوند، استفاده می‌شود. کاربردهای معمولی عبارتند از:

• رمزگشایی نمادهای یک بعدی و دو بعدی، کدها و کاراکترهای چاپ شده روی قطعات، برچسب ها و بسته ها.
• علامت گذاری مستقیم قطعه (DPM) یک کاراکتر، کد یا نماد روی یک قطعه یا بسته بندی
• شناسایی قطعات با قرار دادن یک الگوی منحصر به فرد یا بر اساس رنگ، شکل یا اندازه.
• سیستم‌های تشخیص کاراکتر نوری (OCR) و تأیید نویسه نوری (OCV) نویسه‌های الفبایی را می‌خوانند و وجود یک رشته کاراکتر را تأیید می‌کنند.

3. اندازه گیری و اندازه گیری

اندازه‌گیری در بینایی ماشین برای تأیید صحت ابعادی اجزا، قطعات و مجموعه‌های فرعی به‌طور خودکار، بدون نیاز به مداخله دستی استفاده می‌شود. یک مزیت کلیدی بینایی ماشین این است که غیر تماسی است و به این ترتیب قطعه مورد بازرسی را آلوده یا آسیب نمی رساند. بسیاری از سیستم‌های بینایی ماشین همچنین می‌توانند ویژگی‌های جسم را تا 0.0254 میلی‌متر اندازه‌گیری کنند و بنابراین مزایای بیشتری نسبت به معادل سنج تماسی ارائه می‌کنند.

راهنمای سریع شما برای بینایی ماشین

4. بازرسی، شناسایی و تأیید

بازرسی برای شناسایی و تأیید خطاهای عملکردی، عیوب، آلاینده ها و سایر بی نظمی های محصول استفاده می شود.

کاربردهای معمولی عبارتند از:

• بررسی وجود/عدم وجود قطعات یا قطعات
• شمارش برای تأیید مقادیر
• تشخیص عیوب
• بررسی انطباق برای بررسی کامل بودن محصولات.

5. آرشیو و ردیابی

در نهایت، بینایی ماشین می تواند نقش مهمی در آرشیو تصاویر و ردیابی قطعات و محصولات در کل فرآیند تولید داشته باشد. این می تواند به ویژه در ردیابی شجره نامه قطعات در یک مجموعه فرعی که یک محصول نهایی را تشکیل می دهد ارزشمند باشد. داده های ثبت شده را می توان برای پشتیبانی بهتر از مشتری، بهبود فرآیندهای تولید و محافظت از برندها در برابر فراخوان های پرهزینه محصول مورد استفاده قرار داد.

مزایای بینایی ماشین چیست؟

دلیل اقتصادی سرمایه گذاری در سیستم های بینایی ماشین معمولاً به دلیل دو حوزه کلیدی زیر قوی است:

1. صرفه جویی در هزینه از طریق کاهش نیروی کار، کار مجدد/آزمایش، حذف هزینه های سرمایه ای گران تر، هزینه های مواد و بسته بندی و حذف ضایعات

2. افزایش بهره وری از طریق بهبود فرآیند، انعطاف پذیری بیشتر، افزایش حجم قطعات تولید شده، خرابی کمتر، خطا و رد

با این حال، صرفاً مشاهده منافع از منظر اقتصادی ارزش واقعی سرمایه گذاری شما را برآورده نمی کند. سیستم‌های بینایی ماشین می‌توانند به روش‌های اضافی زیر ارزش افزوده داشته باشند. متأسفانه به دلیل ماهیت نامشهود برخی از این مشارکت کنندگان، تعیین رقم واقعی در مورد ارزش ممکن است دشوار باشد، اما این نباید تلاش برای گنجاندن آنها را متوقف کند.

• از نظر فکری
  • با رهایی کارکنان از کارهای تکراری و خسته کننده، آنها می توانند تفکر را به روش هایی متمرکز کنند که ارزش بیشتری می افزاید و به افزایش نوآوری کمک می کند. این برای سلامت روان و برای تجارت خوب است.
  • با کاهش شکایات مشتریان، فراخوان‌های محصول و جریمه‌های احتمالی دید ماشینی می‌تواند به ایجاد و محافظت از تصویر برند شما در ذهن مشتریان کمک کند.
  • ایجاد تصویری قوی در ذهن مشتریان تجاری بالقوه از طریق نشان دادن پذیرش آخرین فناوری، به ویژه زمانی که آنها می آیند و از کارخانه شما بازدید می کنند!
  • از طریق جمع آوری داده های بهتر و ردیابی بهبود یافته، بینایی ماشین می تواند به شما کمک کند تا درک عمیق تری از فرآیندهای خود ایجاد کنید.
• از نظر فیزیکی
  • استفاده از بینایی ماشین می تواند به تکمیل و حتی بهبود عملکرد سلامت و ایمنی کمک کند
  • حذف اپراتورها از محیط های خطرناک یا فعالیت های شدید، قرار گرفتن در معرض بیماری، غیبت، هزینه های مراقبت های بهداشتی یا ادعاهای بیمه را کاهش می دهد.
• از نظر فرهنگی
  • بینایی ماشین می تواند به فرهنگ بهبود مستمر و تولید ناب کمک کند و حتی آن را تسریع بخشد
  • از طریق افزایش رقابت و بهبود سطح خدمات بینایی ماشین به ایجاد کسب و کاری کمک می کند که افراد شما به آن افتخار کنند.
• از نظر زیست محیطی
  • کمک به ایجاد یک محیط کاری مثبت و ایمن برای کارکنان
  • از طریق استفاده بهتر از انرژی و منابع، جریان روان تر مواد و کاهش سیستم های بینایی ماشین زباله می تواند به کاهش تاثیر شما بر محیط زیست کمک کند.

هزینه های سیستم های بینایی ماشین؟

هزینه ها می تواند از چند صد برای سنسورها و دوربین های هوشمند، تا دویست میلیون برای سیستم های پیچیده متغیر باشد. البته این به اندازه و دامنه عملیات شما بستگی دارد و ممکن است بیشتر یا کمتر باشد.

با این حال، حتی در مورد سطوح بالای سرمایه گذاری، باید از مزایای بالقوه ذکر شده در بالا آشکار باشد که یک سیستم بینایی ماشین می تواند به سرعت هزینه خود را بپردازد.

چگونه ماشین بینایی به تولید هوشمند کمک می کند

بینایی ماشین با ارائه روشی قابل اعتماد و کارآمد برای بهینه سازی تولید، صنعت تولید را متحول می کند. با ترکیب بازرسی‌ها و اندازه‌گیری‌های بینایی ماشین خودکار، تولیدکنندگان می‌توانند به سطوح بالایی از دقت و بدون دخالت انسان دست یابند. در اینجا چند راه وجود دارد که بینایی ماشین به تولید هوشمند کمک می کند:

1. بهبود کیفیت محصول: سیستم‌های بینایی ماشین می‌توانند حتی نقص‌های جزئی را در محصولات شناسایی کنند که در نتیجه کیفیت آن بهبود یافته و ضایعات کاهش می‌یابد. این فناوری دوربین‌های با وضوح بالا، نورپردازی و نرم‌افزارهای پیشرفته را ترکیب می‌کند تا دید جامعی از محصولات برای شناسایی عیوب مانند خراش، فرورفتگی، ترک و غیره ارائه دهد.
2. بهینه‌سازی فرآیندهای تولید: با خودکار کردن وظایف بازرسی، سیستم‌های بینایی ماشین نیاز به بازرسی دستی را از بین می‌برند که منجر به کاهش هزینه‌های نیروی کار، افزایش توان عملیاتی و بهبود بهره‌وری می‌شود. علاوه بر این، داده‌های بلادرنگ تولید شده توسط سیستم به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا کنترل بهتری بر فرآیند تولید داشته باشند و در نتیجه چرخه‌های تولید بهینه‌سازی شوند.
3. افزایش کارایی: سیستم‌های بینایی ماشین فوق‌العاده دقیق هستند و می‌توانند اقلام را با سرعت بسیار بیشتری نسبت به انسان بررسی کنند. مطالعات نشان داد که میزان دقت یک مدل آموزش دیده MV در تشخیص قطعات کار نزدیک به 98٪ بود. این افزایش توان، زمان تولید محصولات را کاهش می‌دهد و زمان خرابی بین بازرسی یا نگهداری را کاهش می‌دهد.
4. اطمینان از ایمنی: سیستم‌های بینایی ماشین می‌توانند خطرات ایمنی بالقوه مانند تعاملات انسان و ماشین را شناسایی کرده و اپراتورها را برای انجام اقدامات مناسب هشدار دهند. آنها همچنین می توانند شاخص هایی مانند دما، فشار و سایر عوامل محیطی را کنترل کنند و در نتیجه خطر تصادفات را کاهش دهند.
5. افزایش تعمیر و نگهداری: سیستم‌های بینایی ماشین می‌توانند تجهیزات را پایش کرده و مشکلات احتمالی را قبل از اینکه باعث خرابی یا خرابی شوند، تشخیص دهند. این امکان نگهداری برنامه ریزی شده را فراهم می کند و در نتیجه باعث کاهش زمان خرابی و طول عمر بیشتر تجهیزات می شود.

کاربردهای بینایی ماشین در تولید بسیار زیاد است، از کنترل کیفیت و بازرسی گرفته تا رباتیک و تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده. تأثیر بینایی ماشین غیرقابل انکار است زیرا عملیات تولید را به سمت کارآمدتر، مولدتر و مقرون به صرفه تر تغییر می دهد.