Görüntü işleme ve örüntü tanıma teknolojilerinin hızlı gelişimi, makine vizyonunun gelişimini büyük ölçüde destekledi
İnsanlar yaşam, çalışma ve çalışma gibi bir dizi temel faaliyete ulaşmak isterler, kendi organlarına güvenmeleri gerekir.Beynin yanı sıra en önemli şey gözlerimizdir. (Endüstriyel) robotlar bir istisna değildir, normal üretim görevlerini tamamlamaları gerekir. Tam bir gelişmiş görüntü sistemleri seti olmadan hayal etmek zordur.
Makine görme sistemi, çeşitli ölçümler ve kararlar vermek için insan gözü yerine makineler kullanır. Bilgisayar, görüntü işleme, örüntü tanıma, yapay zeka, sinyal işleme, optomekanik entegrasyon ve diğer alanları içeren optik, mekanik, elektronik, bilgisayar yazılımı ve donanımı vb. Teknolojileri entegre eder. . Görüntü işleme ve örüntü tanıma teknolojilerinin hızlı gelişimi, makine görüşünün gelişimini de büyük ölçüde destekledi.
Yapay görme sistemi uygulaması
Üretim hattında bu tür ölçüm ve yargılamaları yapan kişiler, bireyler arasındaki yorgunluk ve farklılıklardan dolayı hata ve hatalara neden olacak, ancak makine yorulmadan ve istikrarlı bir şekilde çalışacaktır. Genel olarak, makine görme sistemi aydınlatma sistemi, lens, kamera sistemi ve görüntü işleme sistemini içerir. Her uygulama için, sistemin çalışma hızını ve görüntünün işleme hızını, renkli veya siyah beyaz kamera kullanıp kullanmayacağımızı, algılama hedefinin boyutunu veya algılama hedefinin kusurlu olup olmadığını, görüş alanının ne kadar büyük olması gerektiğini, çözünürlüğün ne kadar yüksek olması gerektiğini ve ne kadar kontrast olması gerektiğini göz önünde bulundurmamız gerekir. Bekle. İşlevsel bir bakış açısından, tipik bir makine görme sistemi şu bölümlere ayrılabilir: görüntü alma bölümü, görüntü işleme bölümü ve hareket kontrol bölümü.
Yapay görme sisteminin çalışma süreci
Tam bir makine görme sisteminin ana çalışma süreci aşağıdaki gibidir: 1. İş parçası konumlandırma detektörü, nesnenin kamera sisteminin görüş alanının merkezine yakın hareket ettiğini algılar ve görüntü alma bölümüne bir tetik darbesi gönderir. 2. Görüntü alma bölümü, önceden ayarlanmış programa ve gecikmeye göre sırasıyla kameraya ve aydınlatma sistemine başlangıç darbeleri gönderir. 3. Kamera mevcut taramayı durdurur ve yeni bir çerçeve taramasını yeniden başlatır veya kamera, başlatma darbesi gelmeden önce bekleme durumundadır ve başlatma darbesi geldikten sonra bir kare taraması başlatır. 4. Kamera yeni bir kareyi taramaya başlamadan önce poz mekanizmasını açın ve pozlama süresi önceden ayarlanabilir. 5. Başka bir başlangıç darbesi aydınlatmayı açar.Işığın açılma süresi kameranın pozlama süresiyle eşleşmelidir. 6. Kamera pozlandıktan sonra, bir resim çerçevesinin taranması ve çıktısı resmi olarak başlatılacaktır. 7. Görüntü toplama bölümü, analog video sinyalini alır ve bunu A / D yoluyla sayısallaştırır veya kamera tarafından sayısallaştırılan dijital video verilerini doğrudan alır. 8. Görüntü alma bölümü, dijital görüntüyü işlemcinin veya bilgisayarın belleğinde depolar. 9. İşlemci, ölçüm sonuçlarını veya mantıksal kontrol değerlerini elde etmek için görüntüyü işler, analiz eder ve tanır. 10. İşleme sonucu boru hattının hareketini kontrol eder, konumlandırma gerçekleştirir ve hareket hatalarını düzeltir.
Yapay görme sisteminin avantajları şunlardır:
1. Temassız ölçüm, gözlemciye ve gözlemlenen kişiye herhangi bir zarar vermeyecek, böylece sistemin güvenilirliğini artıracaktır. 2. İnsan gözüyle görülemeyen ve insan gözünün görme aralığını genişleten kızılötesi ölçüm kullanımı gibi geniş bir spektral tepki aralığına sahiptir. 3. Uzun süre stabil çalışarak, aynı nesneyi uzun süre gözlemlemek insanlar için zordur, oysa makine görüşü uzun süre ölçüm, analiz ve tanıma görevlerini yapabilir. 4. Makine görme sistemlerinin uygulama alanları giderek genişliyor. Sanayi, tarım, milli savunma, ulaşım, tıbbi bakım, finans ve hatta spor, eğlence gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Hayatımızın, üretimimizin ve işimizin her alanına nüfuz ettiği söylenebilir.
Bilim kurgu filmlerinde akıllı robotlar
Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, bir bilgisayar tarafından kontrol edilen bir işleme mekanik cihazıdır. Cihaz, işlemeyi tamamlamak için işlenen nesnenin görüntüsünü toplamak ve işlemek için esas olarak ön kamerayı kullanır. Makinenin çeşitli parçalarının doğruluğu, çalışanların ve işleme araçlarının (çeşitli takım tezgahları gibi) yeterlilik ve iş deneyiminden günümüzün dijital ve akıllı işleme ekipmanlarına (CNC takım tezgahları gibi) kadar değişmektedir ve daha fazlası topluma uyum sağlayabilir Yüksek hassasiyetli, zor parçaların ihtiyacı ve geliştirilmesi işlenir.
Basit bir ifadeyle, görüntü sistemi üç bağımsız ve birbirine bağlı modülle özetlenebilir: hedef görüntü elde etme, görüntü işleme ve komut verme.
Görüntü sisteminin tasarımı iki bölüme ayrılmıştır: yazılım tasarımı ve donanım tasarımı
Görsel denetim sisteminin donanım tasarımı
Görüş sisteminin donanımı temel olarak lens, kamera, görüntü yakalama kartı, giriş ve çıkış birimi ve kontrol cihazından oluşur.
Görsel bir sistemin kalitesi, kameranın piksellerinin seviyesine, donanımın kalitesine ve daha da önemlisi, çeşitli bileşenlerin koordinasyonuna ve rasyonel kullanımına bağlıdır.
Zorlu doğal ortamda, üretimin ön saflarında, birçok karmaşık durumda, tüm görüntü sisteminin normal çalışmasını sağlamak istiyorsanız, sistemi oluşturan çeşitli donanımlar iyi aşınma direncine sahip olmalı ve çeşitli Bu öngörülemeyen durum ve test. Bilim ve teknolojinin ilerlemesi ve modern üretim ve yaşamın ihtiyaçlarıyla birlikte, görme sistemi makinelerde, özellikle akıllı makinelerde hızla gelişiyor. Orijinal sistem donanımı artık yeni ihtiyaçlara uygun değil. Bu nedenle, donanımın seviyesi ve kalitesi iyileştirilmelidir. Sistemin normal çalışması. Lens, kamera, çerçeve yakalayıcı, giriş ve çıkış birimi, kontrol cihazı tıpkı bilgisayar monitörü, güç kaynağı, ana bilgisayar (işlemci, bellek çubuğu, sabit disk, grafik kartı vb.) Gibidir. Her bileşen kritiktir ve kalitesi Testi geçemezse, karmaşık işi ve verilen görevleri tamamlamak bir yana, tüm makine normal çalışmayacaktır.
Görme sisteminin yazılım tasarımı
Vizyon sisteminin yazılım tasarımı çok önemlidir.Güncel bilgi verme eğilimi altında, akıllı kontrol, yazılımın işlevlerine giderek daha fazla güvenmektedir. Vizyon sisteminin yazılım tasarımı karmaşık bir konudur.Sadece program tasarımının optimizasyonunu değil, aynı zamanda algoritmanın etkinliğini ve gerçekleştirilip gerçekleştirilemeyeceğini de dikkate almak gerekir. Yazılım tasarımı sürecinde, mümkün olduğunu düşünmek gerekir. sorun. Vizyon sisteminin yazılım tasarımı tamamlandıktan sonra, karmaşık dış ortama uyum sağlamak için sağlamlığı tespit edilmeli ve iyileştirilmelidir (sağlamlık, sistemin sağlamlığıdır. Anormal ve tehlikeli koşullar altında sistemin hayatta kalmasının anahtarıdır.)
Görsel navigasyon yazılımı işlemenin akış şeması
Görme sisteminin pratik uygulaması
Yapay görme teknolojili kentsel trafik erken uyarı sistemi Son yıllarda ekonominin gelişmesiyle birlikte Çin'in büyük şehirlerindeki trafik altyapısının inşası da hızla gelişmiştir, ancak şehir içi yollar inşa edilmesine ve genişlemesine rağmen üst geçitler giderek daha fazla inşa edilmektedir. Trafik sinyalleri gittikçe daha karmaşık hale geliyor, ancak yol tıkanıklığı derecesi ve trafik kazalarının meydana gelme sıklığı önemli ölçüde azalmadı Ulaşım endüstrisi, özellikle şehir trafiği, artan baskı altında.
Şu anda, kentsel trafik modernizasyonu ve istihbarat süreci hızlanırken, ilgili alanlardaki yerel araştırmalar da yeni bir sıcak nokta haline geldi. Akıllı Ulaşım Sistemi (ITS) üzerine yapılan araştırmalar, Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri, Japonya, Kanada vb. Birçok gelişmiş ülkeden yoğun ilgi gördü ve akıllı ulaşım sistemleri üzerine araştırmalara yoğun bir şekilde yatırım yaptılar ve çok sayıda araştırma yaptılar. Simülasyon deneyinde, birçok alt sistem, başlangıçta insanların umduğu zeka seviyesine ulaşmayı başardı. Giderek daha fazla gerçek, gelişmiş ITS'nin mevcut ulaşım olanaklarını etkin bir şekilde kullanacağını, trafik yükünü ve çevre kirliliğini azaltacağını, trafik güvenliğini sağlayacağını, ulaşım verimliliğini artıracağını, sosyal ve ekonomik kalkınmayı destekleyeceğini, insanların yaşam kalitesini iyileştireceğini ve toplumu geliştireceğini kanıtlamıştır Bilgi edinme ve yeni endüstrilerin oluşumu. Yapay görme teknolojisine dayalı şehir içi trafik erken uyarı sistemi, gelişmiş trafik yönetim sisteminin bir alt sistemi olup, trafik koşullarındaki değişikliklere göre erken uyarı ile trafik yönetimi ile işbirliği yapan akıllı bir izleme sistemidir.
Yapay görme teknolojisine dayalı kentsel trafik erken uyarı sisteminin yapısal çerçevesi
Sistemin ana işlevsel modüllerine giriş: Görsel izleme: Kentsel trafik ortamı gerçek zamanlı olarak değişir.İlgili veriler video izleme teknolojisi ile toplanır ve tespit edilen çevresel karakteristik değerler bilgi füzyon işlemcisine gönderilir. Bilgi füzyon işlemcisi: çıktı sonuçlarını elde etmek için bulanık sinir ağı yöntemini kullanın. İzleme ve erken uyarı: Gerçek zamanlı trafik bilgileri, sinyal kontrolü ve gerçekleşmek üzere olan veya gerçekleşmiş alanlar için acil durum kurtarma önlemlerine dayalı kararlar alın ve bunlara uygun ayarlamalar yapın.
Robot görüşü
Robot görüşü [robot görüşü] Robotların görsel algılama işlevlerine sahip olmasını sağlayan bir sistem. Robot görüşü, bir görsel denetim sensörü aracılığıyla çevrenin iki boyutlu bir görüntüsünü elde edebilir, bunu bir görüntü işlemcisi aracılığıyla analiz edip yorumlayabilir ve ardından bunu simgelere dönüştürerek robotun nesneleri tanımasına ve konumlarını belirlemesine olanak tanır. Robot görüşü geniş anlamda makine görüşü olarak adlandırılır ve temel ilkeleri bilgisayarla görmeye benzer. Bilgisayarla görme, genel görsel algı teorisini inceler, görsel sürecin hiyerarşik bilgi temsilini ve görsel işlemenin her bir işlevsel modülünün hesaplama yöntemlerini inceler. Ve makine görüsü, arka plan olarak uygulamalarla özel görüş sistemlerinin araştırılmasına odaklanır ve yalnızca belirli bir görevin gerçekleştirilmesiyle ilgili sahnelerin açıklamalarını sağlar.
Robot görüntü donanımı temel olarak iki bölümden oluşur: görüntü alma ve görüntü işleme ve görüntü alma, aydınlatma sistemi, görüntü sensörü, analog-dijital dönüştürücü ve çerçeve belleğinden oluşur. Farklı işlevlere göre, robot görüşü iki türe ayrılabilir: elektronik, otomobil, makine ve diğer endüstriyel sektörlerin yanı sıra tıbbi ve askeri alanlarda yaygın olarak kullanılan görsel denetim ve görsel kılavuzluk.
