Masjienvisie is 'n nuwe tegnologie wat in die laaste paar jaar ontwikkel is. Dit maak gebruik van optiese, meganiese en elektriese integrasie om aan masjiene die vermoë van sien te gee. Deur masjienvisie in die inspeksieveld in te voer, kan daar in baie situasies aanlyn hoogs presies en hoogs spoedig meting plaasvind. Tegelykertyd word die teorie van masjienvisie-deteksie stap vir stap ontwikkel.
Wat is masjienvisie?
Masjienvisie beteken kortliks om masjiene te gebruik om menslike oë te vervang vir meting en oordeel. Dit maak hoofsaaklik gebruik van 'n rekenaar om die visuele funksie van die mens te simuleer, inligting uit die beeld van objektiewe dinge te ekstraher, te prosesseer en te verstaan, en uiteindelik vir werklike deteksie, meting en beheer te gebruik. Die tipiese meganisme van masjienvisie bestaan uit vyf dele: verligting, lens, kamera, beeldverwinningskaart en visieprosessor.
Die tegnologie wat daarvan afgelei is, is masjienvisiete tegnologie, wat 'n interdisiplinêre onderwerp is wat kunsmatige intelligensie, neurobiologie, psigofisika, rekenaargewese, beeldverwerking, patroonherkenning en vele ander velde insluit. Masjienvisiete tegnologie word gekenmerk deur hoë spoed, 'n groot hoeveelheid inligting en veelvuldige funksies.
Die ontwikkeling van masjienvisie
Die navorsing van masjienvisie het in die mid-1960's begin deur die Amerikaanse geleerde L.R. Roberts se werk oor die begrip van die boublokwereld wat uit polieders bestaan. Die tegnieke wat destyds gebruik is, soos voorbewerking, randdeteksie, kontuurliniekonstruksie, voorwerpmodellering en -passing, word vandag in masjienvisie toegepas. In die 1970's het masjienvisie verskeie belangrike navorsingsvertakkinge gevorm: ① beeldverwerking vir doelwitbegeleiding; ② parallele algoritmes vir beeldverwerking en -analise; ③ ekstraksie van 3D-inligting uit 2D-beelde; ④ analise van volgordebeelde en evaluering van bewegingsparameters; ⑤ voorstelling van visuele kennis; ⑥ kennisbasis van visueel stelsel.
Wat is die moeilikhede van masjienvisietechnologieontwerp?
Eerste: die stabiliteit van verligting
Industriële visie-toepassingen word gewoonlik in vier kategorieë verdeel: posisionering, meting, deteksie en herkenning. Van hierdie, vereis die meting die hoogste stabiliteit van verligting. Soos die verligting slegs 10-20% verander, kan die metingsresultaat afwyk deur 1-2 pikkels. Dit is nie 'n programoprobleem nie, dit is verligtingsverandering wat die randposisie op die beeld laat verander, en selfs die sterkste programmatuur kan dit nie oplos nie. Om die probleem op te los, moet ons die interferensie van omgewingsverligting uit sistemiese ontwerpsogstandpunt verwyder en die liggewrigheid van aktiewe verligtingsbronnes verseker. Natuurlik is die verbetering van resolusie van harde-kameras ook 'n manier om akkuraatheid te verbeter en omgevingsinterferensie te weerstaan. Byvoorbeeld, was die ooreenstemmende ruimtegrootte van die vorige kamera 10um per piksel, maar dit word na 5um verander deur resolusie te verhoog. Die akkuraatheid kan ongeveer verdubbel word, en die weerstand teen omgewingsinterferensie word natuurlik versterk.
Tweede, die ongelykmatigheid van werksstukposisie
Algemeen, die eerste stap van die metingsprojek, of dit nou aflyn-toetsing of aanlyn-toetsing is, soos langer nie-gehandhaafde toestelle wat volledig outomaties is, is die eerste stap om die teiken te vind wat gemeet moet word. Elke keer wanneer die teiken in die veld van sig verskyn, moet jy presies weet waar die teiken is. Selfs as jy sommige meganiese klemmasse gebruik, kan dit nie verseker dat die teiken elke keer in dieselfde posisie sal verskyn nie. Dit vereis die gebruik van 'n posisiefunksie. As die posisie nie akkuraat is nie, kan die posisie van die metingstool onakkuraat wees en die metingresultate kan relatief groot afwykings hê.
Derde: kalibrasie
In die algemeen word die volgende kalibrasies vir hoë-naukeurige meting benodig: 1) optiese vervormingskalibrasie (as jy nie 'n sagteware lens gebruik nie, is dit gewoonlik nodig om te kalibreer), en (2) die projeksie vervormingskalibrasie, dit wil sê, die beeldvervormingskorreksie wat deur die installasieposisiefout voorgestel word, en die kalibrasie van drie objekbeeldruimtes, dit wil sê om die ooreenstemmende objekruimtegrootte van elke piksel te bereken.
Tog baseer die huidige kalibrasiealgoritmes op vlakkalibrasie. As die fisika wat gemeet word nie vlak is nie, sal spesiale algoritmes vir kalibrasie benodig word, wat nie deur algemene kalibrasiealgoritmes opgelos kan word nie.
Boonop moet sommige kalibrasie metodes ontwerp word omdat dit ongemaklik is om die kalibrasiebord te gebruik, so dat die kalibrasie moontlik nie deur die bestaande kalibrasiealgoritme in die sagteware opgelos kan word nie.
Vierde: die spoed van die voorwerp
As die objek wat gemeet word nie stilstaan nie, maar in beweging is, moet die beeldakkuraatheid van bewegingsversmearing oorweeg word (versmeer-piksels = objek-bewegingsspoed * kamera-uitsigtyd), wat deur sagteware nie opgelos word nie.
Vijfde, die metingsakkuraatheid van die sagteware
In die metingstoepassing kan die akkuraatheid van die sagteware slegs as 1/2-1/4 piksels beskou word, en dit is beter om 1/2 te gebruik in plaas van 1/10-1/30 piksels vir posisiebepalings-toepassings, aangesien die sagteware baie weinig kenmerkpunte uit die beeld kan uithaal.
Ontwikkeling en toepassing in China
Eksperte glo dat die vroeë ontwikkeling van masjienvision hoofsaaklik gekonsentreer was in Europa, die Verenigde State en Japan. Met die verskuiwing van die wêreldwye vervaardigingsentrum na China, word die Chinese masjienvisionmark beduidend 'n belangrike teikenmark vir Internasionale Masjienvisionvervaardigers na Noord-Amerika, Europa en Japan. In China het die toepassing van masjienvision begin met die invoering van tegnologie in die 1980's. Die halwegeleidstof- en elektroniese bedryf is een van die bedrywe waar masjienvision vroeg toegepas is, met die meeste geconcentreerd by PCB-drukkringassamblee, komponentvervaardiging, halwegeleidstof en geïntegreerde skakelingtoerusting. Die toepassing en bevordering van masjienvision in hierdie bedryf speel 'n belangrike rol in die verbetering van kwaliteit en produksie-effektiwiteit van elektroniese produkte.
Tans word China een van die mees aktiewe gebiede van wêreldwye masjienvisie-ontwikkeling, wat byna al die sektore van die nasionale ekonomie dek, insluitend: bedryf, landbou, geneeskunde, militêre, lughawe, meteorologie, sterrekunde, openbare veiligheid, vervoer, veiligheid, wetenskaplike navorsing en ander velde. Die bedryflike veld is die veld met die grootste proporsie van masjienvisie-toepassing. Die belangrike rede is dat China geword het tot die verwerkingsentrum van die globale vervaardigingsbedryf. Met die hoë vraag na onderdeelverwerking en die ooreenstemmende gevorderde produksielynne, het baie masjienvisiesisteme en toepassingservarings op internasionale voorskotniveau ook China binnengekom.
Hieronder volg 'n kort inleiding tot 'n paar toepassings:
1. Voedselveiligheidsmonitering
Tydens die proses van produksie en produk kwaliteitsinspeksie is dit soms nodig vir personeel om foute en weglatinge in die produksieproses te waarnem, identifiseer en ontdek. Ongeag hoe sterk 'n persoon se verantwoordelikheidsgevoel en aandag is, hy kan moeg, nalatig en afgeleid raak, wat daartoe lei dat defektiewe produkte na die mark vloei.
Toepassing van masjienvisie in voedselinspeksie
2. Vervaardiging
Die mededinging in die vervaardigingsbedryf versterk, en kostedruk dwing dit om aandag te skenk aan produksie-effektiwiteit; kwaliteit sal die toepassing van masjienvisiontegnologie bevorder. Om produksie-effektiwiteit te verbeter en arbeidskoste te verminder, word sommige handmatige stappe in industriële produksie en bestuur geleidelik deur masjiene vervang. Die kenmerk van 'n masjienvisiesisteem is om die flexibiliteit en outomatisering van produksie te verbeter. In sommige gevaarlike werkomgewings wat nie geskik is vir handmatige werk nie, of waar menslike visie moeilik aan vereistes voldoen kan, word masjienvisie dikwels gebruik om menslike visie te vervang; terselfdertyd, in die proses van groot-skaalse industriële produksie, is die effektiwiteit van produk-kwaliteitsinspeksie deur menslike visie laag en die akkuraatheid nie hoog nie, en die inspeksiemetode van masjienvisie kan die produksie-effektiwiteit en die mate van produksie-outomatisering aansienlik verbeter. Boonop is masjienvisie maklik om inligtingintegrasie te realiseer, wat die basistechnologie van rekenaar-integreerde vervaardiging is.
Gelyktydig kan masjienvisietechnologie ook 'n rol speel in die oortreffer van rook en afvalwater. Deur masjienvisie te gebruik, kan ons vure en rook in die masjienuitstalling en werkswinkel tydig opspoor. Die gebruik van gesigsherkenning- en gesigdeteksie-tegnologie in masjienvisie kan help omondernemings by te staan om toegang en uitgang beter te beheer, die bestuursvlakke te verbeter en bestuurskoste te verminder.
3. Soolenergie, verkeersmonitering
In die afgelope jare het die ontwikkeling van opkomende bedrywe nuwe markruimte gebring tot die masjienvisie-mark. In die veld van sonernegie gebruik sonsel- en modulevervaardigers masjienvisie om produkte te toets, te identifiseer en te volg, asook om produkte te monteer. In die verkeersbewaking kan plaatsherkenningstegnologie en beeldanalysistechnologie gebruik word om voertuigbordies outomaties te herken, onwettige parkeerders te vind, teenstrydigheid en verkeersongelukvoertuie te identifiseer. Daarbenewens is daar 'n gewilde ruimte vir masjienvisietechnologie in die velde van aardbewingvoorbehoed, bergstorting, modderstroom, vulkaanuitbarstingdeteksie, hidrometrie-opskattings en rivier-hidrometriestandwaarneming.
Toekomstige markuitsigte
Die tradisionele vervaardigingsbedryf staan voor 'n nuwe omkering, en transformasie en opwaardering sal groot markgeleenthede bring vir China se outomatiseringsbedryf. Masjienvisie, as 'n hoogs intelligente produk in die outomatiseringsbedryf, het groot ontwikkelingspotensiaal in die toekoms.
In die afgelope paar jaar koop China se elektronikavervaardigers en OEM-vervaardigers 'n groot aantal outomatieseringstoevoerings om handarbeid te vervang weens die groeiende gebrek aan arbeidsmag in China, wat in die volgende paar jaar 'n klimaks bereik sal. Deur Taiwan gefinansierde fabrieks het gekies om die mate van outomatiesering te verbeter, en hul outomatieseringstyg sal in die volgende 2-3 jaar kom, wat 'n nuwe groeipunt sal skep vir die toepassing van masjienvisieprodukte in hierdie bedryf.
Volgens 'n gesaghebbende bedryfsvoorspellingsverslag sal die markgrootte van Chinse masjienvisiebedryf voortgaan om te groei, om RMB 3 miljard in 2015 te bereik, RMB 3.8 miljard in 2016, en US$ 5 miljard deur 2018. Die nuwe handelsgeleenthede wat deur die wêreldwye masjienvisiebedryf gebring word, het die fokus van die bedryfsvervaardigers geword.
Hierdie artikel kom vanaf die internet. Dit word herpubliseer met die doel om kennis te versprei, nuttige leer- en navorsingsgeleenthede te bied. Dit word vir netgebruikers sonder koste verskaf terwyl dit ook die skrywer en bron aandui. Indien die regteienaar of uitgewer enige besware het, sal hierdie webwerf dit onmiddellik verwyder. As jy enige vrae oor die herpublisering van die artikel het, laat asb. van jou hore sodat ons dit tydig kan regstel.
EN
