الرؤية الآلية هي مجال متعدد التخصصات يشمل مجالات متعددة، بما في ذلك معالجة الصور ورؤية الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي والمزيد. يستخدم بشكل أساسي أجهزة استشعار الصور وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الأخرى ذات الصلة لمحاكاة وظائف النظام البصري البشري، ويحقق مهام الكشف والتعرف والقياس والتحكم الآلي من خلال جمع ومعالجة وتحليل بيانات الصورة أو الفيديو.
تتمتع الرؤية الآلية بمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الأتمتة الصناعية، والنقل الذكي، والتشخيص الطبي، ومراقبة السلامة، والأتمتة الزراعية، والمدن الذكية، وغيرها من المجالات. في مجال الأتمتة الصناعية، يتم استخدام رؤية الآلة بشكل أساسي لفحص جودة المنتج، والتحكم في أتمتة خط الإنتاج، والفرز اللوجستي، وما إلى ذلك. في المجال الطبي، يمكن للرؤية الآلية أن تساعد الأطباء في تشخيص الأمراض وعلاجها، مثل استخدام تقنية التعلم العميق للكشف عن الآفات وتحليلها.
مع التطور المستمر لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، أصبحت آفاق تطبيق الرؤية الآلية واسعة بشكل متزايد. في المستقبل، سيتم دمج تكنولوجيا الرؤية الآلية مع تكنولوجيا الروبوتات، وتكنولوجيا إنترنت الأشياء، وغيرها من التقنيات لتحقيق تطبيقات أتمتة أكثر كفاءة وذكاء.
ما هو مبدأ عمل معدات الرؤية الآلية؟
يتضمن مبدأ عمل معدات الرؤية الآلية بشكل أساسي الخطوات التالية:
استخدم كاميرا CCD لتحويل الهدف المكتشف إلى إشارة صورة وإرسالها إلى نظام معالجة صور مخصص.
قم بالتحويل إلى إشارات رقمية بناءً على توزيع البكسل والسطوع واللون والمعلومات الأخرى.
ويقوم نظام معالجة الصور بإجراء عمليات مختلفة على هذه الإشارات لاستخراج معالم الهدف مثل المساحة والكمية والموضع والطول.
تعتمد نتائج الإخراج على التسامح المحدد مسبقًا والشروط الأخرى، بما في ذلك الحجم والزاوية والرقم والنجاح/الفشل ونعم/لا وما إلى ذلك، لتحقيق وظيفة التعرف التلقائي.
ما هي التقنيات الرئيسية للرؤية الآلية؟
تشمل التقنيات الرئيسية للرؤية الآلية ما يلي:
مصدر الإضاءة:تعمل الإضاءة بشكل مباشر على الإدخال الأصلي للنظام ولها تأثير مباشر على جودة بيانات الإدخال.
العدسة: الوظيفة الرئيسية للعدسة هي تركيز الصورة البصرية للهدف على المصفوفة الحساسة للضوء الخاصة بمستشعر الصورة (الكاميرا).
مستشعر الصورة:مستشعر الصورة هو جهاز يقوم بتحويل الصور الضوئية إلى إشارات كهربائية، ويؤثر أدائه بشكل مباشر على الأداء العام لنظام الرؤية الآلية.
نظام معالجة الصور:يمكن لأنظمة معالجة الصور إجراء عمليات مختلفة على الصور لاستخراج معلومات مفيدة.
ما هي المعرفة البصرية التي يتم تطبيقها على رؤية الآلة؟
تطبق الرؤية الآلية المعرفة البصرية التالية:
قانون انتشار الضوء. يتضمن ذلك الانتشار الخطي للضوء، وانعكاس الضوء، وانكسار الضوء، وتداخل الضوء، وما إلى ذلك.
التصوير البصري.ويشمل ذلك مبادئ وطرق تصوير المكونات البصرية مثل العدسات والعدسات المحدبة والعاكسات.
هيكل الكاميرا والعدسة.يتضمن ذلك هيكل الكاميرا ومبدأ عملها، بالإضافة إلى أنواع مختلفة من العدسات (مثل عدسات التركيز الثابتة وعدسات التكبير/التصغير).
بالإضافة إلى ذلك، تتضمن الرؤية الآلية أيضًا خصائص مثل اللون وشدة الضوء، بالإضافة إلى المعرفة ذات الصلة مثل القياس البصري والتعرف.
ما هو تصنيف وخصائص مصادر ضوء الرؤية الآلية؟
تصنيف وخصائص مصادر ضوء رؤية الآلة هي كما يلي:
مصدر ضوء دائري(نوع الإضاءة العمودية): مثبت بـ LED عالي السطوع وكثافة عالية، مما يوفر الألوان مثل الأشعة تحت الحمراء والأزرق والأبيض والأحمر والأخضر؛ ليس فقط أنها تحتوي على مساحة إضاءة كبيرة، ولكنها أيضًا تتمتع بتوحيد جيد للإضاءة، مما يجعلها مناسبة بشكل أساسي لمناطق الإضاءة الأكبر.
مصدر ضوء دائري(نوع إضاءة الزاوية): مثبت بإضاءة LED عالية الكثافة وعالية السطوع، مما يوفر ألوانًا مثل الأشعة تحت الحمراء والأحمر والأزرق والأبيض والأخضر؛ على مسافة عمل معينة، يكون السطوع المركز للشعاع مرتفعًا، والتوحيد جيد، ومنطقة التشعيع صغيرة نسبيًا.
بالإضافة إلى ذلك، هناك الإضاءة الخلفية، ومصادر الضوء الشريطية، ومصادر الضوء المحورية، وما إلى ذلك.
ما هي تأثيرات مصادر الضوء على رؤية الآلة؟
يشمل تأثير مصادر الضوء على رؤية الآلة ما يلي:
سطوع مصدر الضوء:يحدد سطوع مصدر الضوء شدة الضوء التي يمكن لنظام الرؤية الآلية التقاطها. يمكن أن يوفر سطوع مصدر الضوء العالي إضاءة أقوى، مما يسمح للنظام بالعمل بشكل طبيعي في بيئات الإضاءة المنخفضة.
لون مصدر الضوء:لون مصدر الضوء مهم جدًا للتعرف على لون الكائن وقياسه. يمكن تعديل لون مصدر الضوء وفقًا لمتطلبات التطبيق، مثل استخدام مرشحات مختلفة أو مصابيح LED.
استقرار مصدر الضوء:يحدد استقرار مصدر الضوء أن نظام رؤية الماكينة يمكنه توفير إضاءة مستقرة بشكل مستمر. يمكن لمصدر الضوء المستقر أن يضمن دقة واتساق نتائج القياس والتحليل للنظام.