Visio machinae est nova technologia quae recens evoluta est. Utitur integratione optica, mechanica et electrica ut machina habeat functionem visionis. Introducendo visionem machinae in campum inspectionis, online praecisa et celeriter mensura fieri potest in multis locis. Simul, theoria technologiae detectionis visionis machinae paulatim evoluta est.
Quid est visio machinae?
Visio machinae, breviter dictum, est ut machina oculos humanos substituat ad faciendum mensuram et iudicium. Utitur praecipue computatore ad simulandum functionem visus humani, extrahendo informationem ex imagine rei objectivae, processu et intellegendo, et tandem ad usum in detectione, mensura et controllo actuali. Typicum mechanismum visionis machinae constat ex quinque partibus: illuminatione, lente, camera, cardine acquisitionis imaginis et processore visionis.
Technologia derivata ex hoc est technologia visionis machinalis, quae est subiectum interdisciplinare implicans intelligentiam artificialem, neurobiologiam, psychophysicam, scientiam computatricem, elaborationem imaginum, recognitionem formarum et multa alia campi. Technologia visionis machinalis caracterizatur celeritate magna, copiosa informatione et multis functionibus.
Desinitio visionis machinalis
Studium visionis machinalis coepit in medio 1960 ab L.R. Roberts, doctore Americano, super intellegendo mundo ex aedificiis polyhedrorum. Technica utata eo tempore, sicut praeparatio prior, deprehensio marginum, constructio lineae contour, typificatio objecti et comparatio, fuerunt applicatae in visionem machinalis. In 1970s, visio machinalis formavit plures ramificationes investigationis importantis: ① praeparatio imaginis ad directionem scopi; ② algoritmus parallelus praeparationis et analysios imaginis; ③ extractio informationis 3D ex imaginibus 2D; ④ analysos imaginum seriarum et aestimatio parametrarum motus; ⑤ repraesentatio scientiae visualis; ⑥ basis scientiarum systematis visualis.
Quae sunt difficultates in designando technologiam visionis machinalis?
Primum: stabilitas illuminationis
Applicatio visionis industrialis dividitur in quattuor categorias: positionem, mensuram, detectionem et recognitionem. Inter eas, mensura requirit summam stabilitatem illuminationis. Quod si lux variatur per 10-20%, res mensurae potest abire per 1-2 pixes. Id non est problema software, sed variatio luminis, quae inducit mutationem positionis marginis in imagine, etiam cum potentissimo software hoc non potest solvi. Ut problematis solutio fiat, oportet tollere interventum luminis ambientalis ex prospectiva systematis designii, et stabilire emissionem fontium luminis activarum. Certe, melioratio resolutionis camarae hardware est etiam via ad auctam praecisionem et resistendum intervento environmentalis. Exempli gratia, spatium correspondens camerae prioris erat 10um per pixem, sed per augmentum resolutionis fit 5um. Praecisio potest fere duplicari, et resistit magis intervento environmentali.
Secundo, inconstantia positionis operae
Communiter, primum gradum projecti mensurationis, sive sit detegendi modo offline aut online, dummodo sit apparatus praeparatus ad mensuras plene automatizatas, primum gradum est invenire scopum metiendum. Quotienscumque objectum metiendum apparet in campo visus capturae, necesse est scire praecise ubi sit objectum metiendum. Etiam si utaris quibusdam instrumentis mechanicis, non potest confirmari ut scopum metiendum appareat in eadem positione semper. Hoc postulat uti functione positionis. Si positio non est exacta, locus instrumenti mensurae possit esse inexactus, et resultatus mensurae possint habere relativam magnam deviationem.
Tertio: calibratio
In generale, sequentes calibrationes necessariae sunt in mensura alta-praecisionis: 1) calibratio distortionis opticae (si non uteris software cum lentis, generaliter necesse est calibrare), et (2) calibratio distortionis projectionis, id est, correctio distortionis imaginis representata per errorem positionis installationis, et calibratio spatii trium objectorum imaginum, id est, calculare magnitudinem spatii objecti correspondente cuiusque pixelis.
Tamen, algoritmorum praesentium calibratio fundatur super plano calibratione. Si res physica mensura non est plana, alii algoritmi speciales necessarii erunt pro calibratione, quod non potest solvi per communes algoritmos calibrationis.
Praeterea, aliquae methodae calibrationis debent designari, quia non est commodum uti tabula calibrationis, ita ut calibratio fortasse non possit solvi per existentes algoritmos calibrationis in software.
Quartus: velocitas objecti
Si objectum quod metiendum est non stat, sed movetur, accuracies imaginis propter motus flimmationem consideranda sunt (pixel flimmatus = velocitas motus objecti * tempus expositionis camarae), quod non solvitur per software.
Quintum, accuracia mensurae software
In applicatione mensurae, accuracia software tantummodo ut 1/2-1/4 pixelis considerari potest, et melius est uti 1/2 quam 1/10-1/30 pixelis in applicationibus positionis, quia software paucissima puncta feature ex imagine extrahere potest.
Development et application in China
Periti credunt quod initium evolutionis visionis machinalis, praecipue in Europa, America et Iaponia concentratum fuerit. Cum centrum fabricationis globale ad Sinas migravit, mercatus visionis machinalis Sinarum fit mercatus objectivus importans pro fabricantibus visionis machinalis internationalibus post Americam Septentrionalem, Europam et Iaponiam. In Sina, usus visionis machinalis ortus est ex introductione technologiae in 1980s. Industria semiconductorum et electronica est una ex industriis quae priori tempore visionem machinalem applicarunt, plures in PCB circuitu impresso, conglutinatione, fabricatione componentium, semiconductore et apparatu circuitus integrati concentrati sunt. Applicatio et promotio visionis machinalis in hac industria magnum officium in meliorando qualitate et efficientia productionis productorum electronicorum habent.
Praesentia, Sinica fit una ex maximis regionibus activis in progressu visus machinalis orbis terrarum, complectens prope omnes sectoribus economiae nationalis, inter quae sunt: industria, agricultura, medicina, militia, aeronautica et spatium, meteorologica, astronomia, publica securitas, transportatio, securitas, scientia et alii sectores. Sector industrialis est sector cum maxima proportione applicationis visus machinalis. Causa importantissima est quod Sinica facta est centrum processus globale industriae manufactoriae. Cum alta postulata de processu partium et suis lineis productivis praecipuis, plures systemata visus machinalis et experientiae applicationis cum niveau praecipuo internationali intravere etiam Sinicam.
Quod sequitur est brevis introductio ad paucas applicationes:
1. Monitio securitatis ciborum
In productione et inspectione qualitatis producti, interdum necesse est ut hi qui operantur observent, agnoscant et inveniant errores et praetermissiones in processu productionis. Quamvis quam fortis sit sensus responsabilitatis et attentio cuiuslibet hominis, ille lassus esse potest, neglegens et distractus, quod causat producta vitiosa ad mercatum fluere.
Applicatio visionis machinalis in inspectione ciborum
2. Fabricatio
Acutior fit certamen in industria manufactoria, et pressio costuum cogit ad attentandum ad efficientiam productionis; qualitas promovebit applicationem technologiae visionis machinalis. Ut efficientiam productionis meliorem faciant et onus laboris minuatur, quaedam nexus manuales in productione et administratione industriali paulatim ab machinis substituuntur. Caracteristicum systematis visionis machinalis est efficientiam et automationem productionis meliorem facere. In quibusdam ambientes operis periculosis, ubi non convenit labor manu factus aut ubi visio humana difficultatem habet requisita implere, visio machinalis saepe adhibetur pro visione humana; simul, in processu productionis industrialis magnae scalae, efficacia inspectionis qualitatis productorum per visionem humanam est infima et accurate non magna, et methodus detectionis visionis machinalis potest efficientiam productionis multum meliorem facere et gradum automationis productionis auctiorem facere. Praeterea, visio machinalis facile integrationem informationis efficiat, quae est technologia fundamentalis fabricationis computatralis integratae.
Simul, technologia visionis machinalis etiam potest operam dare in super normam emissionis fumi et sewage etc. Uti visione machinali, possumus invenire ignem et fumum in camera machinae et officina in tempore opportuno. Usus technologiae detectionis faciei et recognitionis faciei in visione machinali potest auxiliari enterprise ad firmamentum controlis et administrationis introitus et exitus, meliorem gradum administrationis et diminutionem costis administrationis.
3. Energo solaris, monitoring viae publicae
In recentibus annis, progressus industrium emergentium novum spatium mercatoriolum ad mercatum visionis mechanicæ attulit. In campo solari, fabricatores cellularum solariarum et modulorum utuntur visione mechanica ad producta inspicienda, recognoscenda et producta secutanda et ad producta coniungenda. In campo monitorii circulationis, technologia recognitionis tabularum registrationis et technologia analysios imaginum adhiberi potest ad tabulas automaticè recognoscendas, ad inveniendas stationes illegales, ad retrogradia invenienda, et ad detectionem vehiculorum incidentium circulationis. Praeterea, ingens spatium technologiae visionis mechanicæ in campis praeventionis terrae motuum, praecipitationis montanarum, fluxus detriti, eruptionis volcanicae detectionis, hydrologici monitorii et observationis status fluviorum existit.
Futura prospectiva mercati
Industria manufacturaria tradicionalis novam subversionem affrontat, et transformatio cum actualizatio ingentia opportunitates mercatoriis industriae automatizationis Sinicae praebet. Visio machinalis, ut altissime intelligentia productum in industria automationis, magnam potentiam evolutionis in futuro habebit.
In paucis annis praeteritis, fabricatores electronicorum Sinici et fabricatores OEM copiose instrumenta automatisata emunt, manum operariam substituentes propter crescentem defectum laboris in China, quod ad culmen perducet in proximis paucis annis. Fabbricae subsidio Taiwanensi elegerunt gradum automationis meliorem facere, et ascensus eorum in automatione venturus est in proximos 2-3 annos, quod novum punctum incrementi applicationi productorum visionis machinalis in hac industria afferet.
Iuxta authoritativum praesagium industriae, magnitudo mercati industriae visionis machinalis Sinicae crescet continua, ad 3 miliardi yuanus in 2015, 3.8 miliardos yuanus in 2016, et 5 miliardos dolarum USA usque ad annum 2018. Novae opportunitates commerciales a marketo visionis machinalis globali effectae sunt focus fabricatorum industriae.
Hoc articulus derivatur ex Internet. Reproducitur cum intentione diffundendi scientiam, propter utilia discendum et studendum. Gratuito praebetur lectoribus. Auctorem et fontem indicare convenit. Si quisquam ex proprietariis copyright vel editoribus obiectionem habet, statim hoc site delebit. Si quaestiones de reproductione artificii surgunt, nos informate ut emendare possimus.
EN