Что такое машинное зрение

×

Машинное зрение помогает надежно и последовательно решать сложные промышленные задачи

Согласно определению Ассоциации автоматизированной обработки изображений (Automated Imaging Association, AIA) машинное зрение включает в себя все промышленные и непромышленные приложения, в которых за счет специального сочетания аппаратного и программного обеспечения выполняется операционное ведение устройств в процессе реализации их функций, основанных на считывании и обработке изображений. Несмотря на то что промышленное компьютерное зрение во многом использует те же алгоритмы и подходы, применяемые в научных (образовательных) и правительственных (военных) приложениях компьютерного зрения, у них разные ограничивающие условия.

Промышленные системы машинного зрения требуют большей прочности, надежности и устойчивости по сравнению с системами зрения для научных (образовательных) целей и, как правило, стоят намного меньше, чем правительственные (военные) приложения. Следовательно, промышленные системы машинного зрения отличаются низкой стоимостью, приемлемым уровнем точности, высокой прочностью и надежностью, а также высокой устойчивостью к механическому и тепловому воздействию.

Основной компонент систем машинного зрения — это цифровые датчики, установленные внутри промышленных камер со специальными оптическими системами для захвата изображений. На основе предоставляемых ими данных аппаратное и программное обеспечение компьютера выполняет обработку, анализ и измерение различных характеристик для принятия решений.

В качестве примера рассмотрим систему контроля уровня наполнения на пивоварне (рис. 1). Каждая бутылка пива проходит через датчик контроля, а он активирует систему зрения, которая дает вспышку света и генерирует изображение бутылки. После захвата изображения и его сохранения в памяти программное обеспечение зрения обрабатывает или анализирует его и отправляет сигнал о прохождении или непрохождении проверки в зависимости от уровня наполнения бутылки. Если система обнаруживает ненадлежащим образом наполненную бутылку (т. е. при непрохождении контроля), она отправляет на отводящее устройство сигнал об отклонении соответствующей бутылки. Оператор может просматривать отклоненные бутылки и текущую статистику процесса на дисплее.

Системы машинного зрения также могут выполнять объективные измерения, например определение зазора в свече зажигания или предоставление данных о положении, на основании которых робот выравнивает детали в процессе производства. На рис. 2 показаны примеры того, как можно использовать системы машинного зрения для контроля (прохождение или непрохождение) масляных фильтров (справа) и измерения ширины центрального выступа кронштейна (слева).