بررسي نحوه کار سيستم‌هاي بينايي ماشين و پيشرفت آن و مروري بر اهداف، تکنيک‌ها و تکنولوژي‌هاي موجو

اشاره : از ميان همه شاخههاي هوش مصنوعي، شايد کاربرديترين آنها کامپيوتري و مکانيزه کردن سيستمهاي بينايي باشد. دامنه کاربرد اين شاخه از فناوري در حال رشد، بسيار وسيع است و از کاربردهاي عادي و معمولي مثل کنترل کيفيت خط توليد و نظارت ويدئويي گرفته تا تکنبررسي نحوه کار سيستم‌هاي بينايي ماشين و پيشرفت آن و مروري بر اهداف، تکنيک‌ها و تکنولوژي‌هاي موجو|30012398|arshad100|بررسي نحوه کار سيستم‌هاي بينايي ماشين و پيشرفت آن و مروري بر اهداف, تکنيک‌ها و تکنولوژي‌هاي موجود
با سلام و درود خدمت خدمت شما پژوهشگر عزیز در این مطلب از سایت فایل با عنوان بررسي نحوه کار سيستم‌هاي بينايي ماشين و پيشرفت آن و مروري بر اهداف، تکنيک‌ها و تکنولوژي‌هاي موجو هم اکنون آماده دریافت می باشد برای مشاهده جزئیات فایل به ادامه مطلب مراجعه نمایید .

اشاره :



از ميان همه شاخه‌هاي هوش مصنوعي، شايد کاربردي‌ترين آن‌ها کامپيوتري و مکانيزه کردن سيستم‌هاي بينايي باشد. دامنه کاربرد اين شاخه از فناوري در حال رشد، بسيار وسيع است و از کاربردهاي عادي و معمولي مثل کنترل کيفيت خط توليد و نظارت ويدئويي گرفته تا تکنولوژي‌هاي جديد مثل اتومبيل‌هاي بدون راننده را دربرگرفته است. دامنه کاربردهاي اين تکنولوژي براساس تکنيک‌هاي مورد استفاده در آن‌ها تغيير مي‌کند. دراين مقاله سعي داريم به شما نشان دهيم که سيستم‌هاي بينايي ماشين چگونه کار مي‌کنند و مروري کوتاه بر اهداف، تکنيک‌ها و تکنولوژي‌هاي موجود داشته باشيم و سعي داريم با نحوه کار بينايي ماشين و پيشرفت آن‌ها که مطابق با سيستم بينايي انسان است، آشنا شويم. در اين متن، بررسي‌ خود را با دو مثال انجام مي‌دهيم. اولي سيستم کنترل کيفيت خط توليد است که شامل نحوه عکس‌برداري و ذخيره و شيوه تفسير عکس‌هاي گرفته شده به‌صورت خودکار است و ديگري به‌عنوان يک مثال پيچيده‌تر، چگونگي بينايي يک ربات را توضيح مي‌دهد.





کنترل کيفيت خط توليد







شکل 1 نماي ساده شده‌اي از يک سيستم بينايي کنترل کيفيت خط توليد غيرواقعي



يکي از کاربردهاي بينايي ماشين در کنترل کيفيت خروجي کارخانه‌ها مي‌باشد. شکل 1 مثالي بسيار ساده از چنين سيستمي است. اجناس توليد‌شده در کارخانه که برروي يک نوار نقاله قرار گرفته‌اند و توسط يک دوربين CCD براي آزمايش ديده مي‌شوند و محصولات با کيفيتِ مناسب اجازه عبور پيدا خواهندکرد. چنانچه محصولي داراي استانداردهاي مناسب نباشد از ادامه مسير حذف مي‌شود. معيار اين استانداردها مي‌تواند لبه‌هاي زائد، خراشيدگي و بادکردگي و تورم روي فلزات و بسياري چيزهاي ديگر باشد. در اين مثال ما در پي يافتن مکانيزم خط توليد نيستيم و فقط مي‌خواهيم ببينيم که يک شي توليدشده چگونه استاندارد تشخيص داده شده و اجازه عبور مي‌يابد و برعکس چگونه به بعضي از اشياء اجازه عبور و ادامه دادن داده نمي‌شود.



عکس‌برداري



در اين مثال ما سعي در مکانيزه کردن فرآيندي يکنواخت داريم که به‌صورت معمول و تکراري توسط انسان انجام مي‌شود. اولين مسأله و مشکل ما اين است که چگونه عکس‌هاي تهيه شده از اشيايي که در حال حرکت بر روي نوار نقاله هستند را تبديل به داده‌هاي قابل فهم و تفسير براي سيستم نماييم، که اين مشکل توسط دوربين CCD حل مي‌شود. عملکرد اين دوربين را مي‌توان به عملکرد چشم انسان که قادر است سطوح مختلف نور را تشخيص دهد تشبيه نمود.



چشم انسان



چشم انسان که در شکل 2 نشان داده شده است، تقريباً يک عدسي کروي با قطر 5/2 سانتي‌متر مي‌باشد که از چندين لايه مختلف که دروني‌ترين آن‌ها شبکيه نام دارد تشکيل شده است. ماهيچه‌هاي اطراف چشم اندازه لنز را تنظيم مي‌کنند که اين‌کار چشم را قادر به زوم (zoom) کردن روي اشياء مي‌کند.







شکل 2 نماي داخلي چشم انسان



وظيفه عدسي چشم، فرم و شکل دادن به تصويري است که توسط ميليون‌ها سلول گيرنده مخروطي (Cone) و ميله‌اي (rod) گرفته شده و برروي پرده شبکيه افتاده است، مي‌باشد. سلول‌هاي ميله‌اي به يک عصب معمولي که از انتها به شبکيه ختم مي‌شود و فقط در سطح نور پايين فعال است متصلند و سلول‌هاي مخروطي هر کدام به يک عصب اتصال دارند. آن‌ها در نورهاي شديدتر، بيشتر فعالند و ميزان درک ما از رنگ‌ها را نوع فعاليت اين‌ مخروط‌ها مشخص مي‌کند.



در ميان شبکيه ناحيه‌اي به‌نام نقطه کور وجود دارد که در آن هيچ‌ گيرنده‌اي موجود نيست. در اين ناحيه اعصاب به‌صورت جداگانه به عصب بينايي که سيگنال‌هاي دريافت شده را به قشر بينايي مخ انتقال مي‌دهند، وصل مي‌شود.







دوربين CCD



CCD از جهت عملکرد تقريباً مانند چشم انسان کار مي‌کند. نور از طريق يک عدسي وارد دوربين و برروي يک پرده مخصوص تصوير مي‌شود که تحت عنوان تراشه CCD شناخته مي‌شود. تراشه Charge Coupled Device) CCD) که تصاوير با استفاده از آن گرفته مي‌شوند از تعداد زيادي سلول تشکيل شده که همگي در يک تراشه با الگوي خاصي مرتب شده‌اند و تحت عنوان پيکسل (pixels) شناخته مي‌شوند.