Fost id-diversi tipi ta 'informazzjoni li n-nies jakkwistaw min-natura, l-akkwist viżwali huwa l-ogħla, li jammonta għal madwar 80% tal-informazzjoni totali. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-informazzjoni, il-funzjoni viżwali umana tingħata gradwalment lil kompjuters, robots jew magni intelliġenti oħra. Machine Vision, li bħalissa tinsab fil-windfall tal-industrija, hija teknoloġija waħda bħal din, li tirrealizza applikazzjonijiet awtomatiċi ta 'skoperta u analiżi permezz tal-ipproċessar tal-immaġini, inklużi d-detezzjoni awtomatika, il-kontroll tal-proċess u n-navigazzjoni tar-robot. Bħalissa, it-teknoloġija tal-Viżjoni tal-Magni (MV) ġiet produttata. Sensers tal-vista, lentijiet, kameras b'veloċità għolja, sorsi ħfief, softwer tal-vista, karti tal-akkwist tal-immaġini, proċessuri tal-vista, eċċ qed isiru dejjem aktar sofistikati. F'ambjenti ta 'awtomazzjoni industrijali, il-viżjoni tal-magna qed tikseb dejjem aktar attenzjoni mill-industrija u qed tintuża f'numru kbir ta' applikazzjonijiet bħal karozzi li jsuqu waħedhom, produzzjoni tal-ikel, imballaġġ u loġistika, robotika u drones.
Meta niġu għall-viżjoni tal-magna, it-tekniċi jistgħu jifhmu ħafna, dan l-artikolu jipprova jispjega l-verità li għandha tkun magħrufa dwar il-viżjoni tal-magna minn erba 'aspetti wieħed wieħed.
Verità 1: Viżjoni tal-Magna ≠ Viżjoni tal-Kompjuter
Il-vista tal-magna hija apparat li awtomatikament jirċievi u jipproċessa immaġini ta 'oġġetti reali permezz ta' apparati ottiċi u sensuri mhux ta 'kuntatt sabiex jiksbu informazzjoni meħtieġa jew jikkontrollaw il-moviment ta' robot. Fit-tħaddim mill-ħamsinijiet, it-teknoloġija verament telqet u kibret fil-popolarità mill-1980 sal-1990. Matul id-deċennji, il-viżjoni tal-magna akkumulat diversi definizzjonijiet għal dak li hu u kif taħdem.
L-Assoċjazzjoni Awtomatizzata tal-Immaġini (AIA) toffri definizzjoni usa ', li hija li l-viżjoni tal-magna tiġbor fiha l-applikazzjonijiet industrijali u mhux industrijali kollha li fihom kombinazzjoni ta' ħardwer u softwer tipprovdi gwida operazzjonali għal apparat li jwettaq funzjonijiet ibbażati fuq il-qbid u l-ipproċessar tal-immaġini. SearchenterPriseai, min-naħa l-oħra, joffri definizzjoni idjaq tal-vista tal-magna, li jsejħilha "il-kapaċità tal-vista ta 'kompjuter" li tuża kamera waħda jew aktar, konvertituri analogu għal diġitali (ADCs), u proċessar tas-sinjal diġitali (DSPs) għal Ittrasmetti d-dejta li tirriżulta lil kompjuter jew kontrollur tar-robot.
Fil-prattika, il-viżjoni tal-magna ħafna drabi teħtieġ li taħdem flimkien ma 'teknoloġiji avvanzati oħra, inkluż l-ipproċessar tal-lingwa naturali, l-awtomazzjoni tal-proċess robotiku (RPA), l-intelliġenza artifiċjali (AI), u t-tagħlim tal-magni (ML), biex tirrealizza l-kapaċitajiet ta' "viżjoni" meħtieġa għal awtomazzjoni. Tista 'taħseb fil-viżjoni tal-magna bħala l-għajnejn tal-awtomazzjoni, l-AI u l-ML bħala l-moħħ, u l-RPA bħala li tipprovdi l- "plejer tat-tastiera" meħtieġ biex ix-xogħol isir. L-adozzjoni tal-awtomazzjoni aċċellerat f'dawn l-aħħar snin, u huwa kritiku għall-organizzazzjonijiet li jibqgħu kompetittivi fl-industriji tagħhom. Jekk taħseb dwar l-awtomazzjoni bħala "forza tax-xogħol diġitali" fuq ix-xogħol, dawn l- "impjegati diġitali" kollha jkunu għomja mingħajr iż-żieda tal-viżjoni tal-magna.
Il-viżjoni tal-kompjuter kienet ukoll suċċess kbir fl-industrija f'dawn l-aħħar snin, allura kif tirrelata mal-viżjoni tal-magna? Fuq livell makro, Machine Vision hija dixxiplina ta 'inġinerija ta' sistemi li tintegra u tapplika teknoloġiji eżistenti b'modi ġodda biex issolvi problemi fid-dinja reali. Il-viżjoni tal-kompjuter, min-naħa l-oħra, hija forma ta 'xjenza tal-kompjuter li mhix realizzata permezz ta' ħardwer tanġibbli bħal apparati tal-vista bħal kameras iffissati għar-robots.
B'mod iktar speċifiku, il-viżjoni tal-magna hija l-korp ta 'sistema, filwaqt li l-viżjoni tal-kompjuter hija l-intelliġenza tas-sistema, il-moħħ li jipproċessa l-informazzjoni. Mingħajr viżjoni tal-kompjuter, il-viżjoni tal-magna ma taħdimx. It-tagħlim bil-magni, it-tagħlim fil-fond, u n-netwerks newrali huma tliet tekniki użati biex jipproċessaw oġġetti b'rata aktar mgħaġġla permezz ta 'sistema ta' viżjoni tal-magna. Dawn it-tliet tekniki jistgħu jintużaw biex jespandu l-fehim tal-viżjoni tal-magna dwar dak li għandu jiġi lokalizzat, u jagħmilha assi ta 'valur għall-viżjoni tal-magna. Hekk kif it-teknoloġija tal-viżjoni tal-kompjuter timxi 'l quddiem, il-possibbiltajiet għal applikazzjonijiet potenzjali tal-viżjoni tal-magna jiżdiedu kif xieraq.
Ta 'min jinnota li l-viżjoni tal-magna u l-ipproċessar tal-immaġini huma wkoll żewġ kunċetti differenti; L-ipproċessar tal-immaġini huwa proċess li joħroġ immaġni, filwaqt li s-sistemi tal-vista tal-magna jistgħu jindividwaw u jikklassifikaw varjetà wiesgħa ta 'oġġetti u oġġetti f'firxa wiesgħa ta' industriji, inklużi karozzi, elettronika u semikondutturi, ikel u xorb, toroq u traffiku tal-vetturi jew trasport intelliġenti jew intelliġenti Sistemi (ITS), immaġini mediċi, imballaġġ, tikkettar u stampar, farmaċewtiċi, u xandir televiżiv. It-teknoloġiji bbażati fuq il-vista tal-magna qed isiru ċentrali għall-ħolqien tal-awtomazzjoni.
Verità 2: L-iżviluppi tal-ħardwer u s-software wasslu għal avvanzi fil-viżjoni tal-magna
Il-viżjoni tal-magna hija l-għajn tal-awtomazzjoni industrijali. Il-fluss tax-xogħol ewlieni tiegħu huwa: is-sistema tikkonverti l-miri maqbuda f'sinjali tal-immaġni skond il-prodotti tal-vista tal-magna (eż. Kamera, CMOs jew CCD), u mbagħad tittrasmetti s-sinjali tal-immaġini għal sistema ddedikata għall-ipproċessar tal-immaġini. Ibbażat fuq informazzjoni bħad-distribuzzjoni tal-pixel, il-luminożità u l-kulur, is-sinjali tal-immaġni mbagħad jiġu kkonvertiti f'sinjali diġitali li fl-aħħar jippermettu magni (robots jew għodod industrijali oħra) biex iwettqu kompiti industrijali bħall-manifattura u l-verifika tal-kwalità.
Machine Vision hija element ewlieni tal-industrija 4. 0 u qed tgħin sistemi ta 'awtomazzjoni industrijali f'varjetà ta' modi, bħal żieda fl-effiċjenza billi ttejjeb l-inventarju, tiskopri prodotti difettużi, u ttejjeb il-kwalità tal-manifattura. Biex timita b'mod preċiż il-perċezzjoni tal-bniedem, il-viżjoni tal-magna teħtieġ l-għajnuna ta 'firxa ta' apparati u software. L-iżvilupp kontinwu ta 'dawn it-teknoloġiji tal-ħardwer u tas-software qed isuq aktar l-evoluzzjoni tat-teknoloġija tal-viżjoni tal-magna.
01 Smart Camera
Kamera hija l-apparat ewlieni użat biex jispezzjona oġġett jew oġġett f'sistema ta 'vista tal-magna. Kultant, kameras multipli jista 'jkollhom bżonn jiġu installati f'punt ta' spezzjoni partikolari biex jiġi żgurat li kull dettall jista 'jiġi spezzjonat kif suppost. Meta sistema ta 'viżjoni tal-magna teħtieġ li taqbad u estratt informazzjoni speċifika għall-applikazzjoni minn immaġni, dan huwa fejn ikun meħtieġ l-appoġġ ta' kamera intelliġenti. Kameras intelliġenti ġeneralment ikun fihom l-interfaces ta 'komunikazzjoni kollha meħtieġa u jistgħu jiġu konnessi ma' Wi-Fi jew server sabiex jittrasmettu d-dejta tal-immaġni maqbuda. Bħala għodda b'saħħitha, it-tagħlim fil-fond jippermetti lid-disinjaturi tas-sistema awtomatizzaw malajr deċiżjonijiet kumplessi u suġġettivi filwaqt li jtejbu b'mod effettiv il-kwalità u l-kapaċità tal-prodott.
02 3 d Camera
Kamera 3D tista 'turi l-fond tal-oġġett misjub f'immaġni biex turi angoli differenti ta' l-immaġini. Bl-użu ta 'kamera 3D f'sistema ta' viżjoni tal-magna, tirriżulta perċezzjoni u perċezzjoni tal-fond differenti. Il-kameras tal-ħin tat-titjira (TOF) huma kameras 3D li jużaw il-prinċipju tal-ħin tat-titjira biex ikejlu d-distanza 40 metru b'massimu ta '100 immaġini kull sekonda, b'riżoluzzjoni ta' distanza ta 'madwar 5 sa 10 millimetri, u riżoluzzjoni laterali ta' madwar 200 x 200.
Storikament, it-TOF spiss kien meqjus bħala teknoloġija ta 'sensing 3D inqas preċiża minħabba xi mistoqsijiet dwar l-eżattezza tagħha. M’għandniex xi ngħidu, f’dawn l-aħħar snin ħafna kumpaniji ewlenin żviluppaw prodotti b’riżoluzzjoni għolja sa 1.3 megapixels, u kameras TOF ta ’preċiżjoni għolja għal sistemi tal-vista tal-magna jistgħu jtejbu b’mod sinifikanti l-flessibilità u l-awtomazzjoni tal-produzzjoni.
Is-senser tal-ħin tat-titjira (TOF) OPT8241 Texas Instruments jgħaqqad is-senser tat-TOF ma 'konvertitur analogu għal diġitali u ġeneratur tal-ħin programmabbli (TG), li jagħti 320 x 240 immaġini b'riżoluzzjoni b'rati ta' qafas sa 150 fps. It-TG inkorporat Kontrolli Irrisettja, modulazzjoni u qari tas-sekwenza diġitalizzata. Fl-istess ħin, it-TG huwa programmabbli, li jipprovdi l-flessibilità biex jottimizza diversi metriċi tal-prestazzjoni tal-perċezzjoni fil-fond bħalma huma l-enerġija, robustezza tal-moviment, proporzjon sinjal-ħoss, u kanċellazzjoni ambjentali.
03 Sensers tal-Viżjoni
Is-sensuri tal-vista huma fil-qalba ta 'sistema tal-vista tal-magna u huma s-sors li jimmassimizzaw il-karatteristiċi tal-ambjent, bl-apparati ewlenin ikunu sensuri tal-immaġini bħal CCDs u CMOs. Dawn is-sensuri tal-vista b'riżoluzzjoni ogħla huma tipikament kapaċi jipproduċu immaġini li fihom aktar pixel, utli ħafna fit-titjib tal-kwalità tal-immaġini u li jagħmluha aktar faċli biex tagħraf id-dettalji viżwali.
Sensers CCD ilhom it-teknoloġija dominanti biex jinqabdu immaġini ta 'kwalità għolja. Madankollu, is-sensuri tas-CCD huma għaljin għall-manifattura u għalhekk ġeneralment jiswew aktar u jikkunsmaw ħafna aktar saħħa minn sensuri CMOS. Illum, it-teknoloġija tas-sensuri CMOS avvanzat sal-punt fejn tista 'tersaq malajr il-kwalità u l-funzjonalità tat-teknoloġija CCD, bi prezz aktar baxx, b'daqs iżgħar, u b'konsum ta' enerġija aktar baxx. Il-kameras. , Karatteristika kritika għal sistemi tal-vista tal-magni li jiddependu fuq l-ipproċessar ta 'immaġni f'ħin reali għall-awtomazzjoni jew analiżi tad-dejta tal-immaġini. Barra minn hekk, is-sensuri tas-CMOS huma aktar sensittivi għal tulijiet ta 'mewġ infra-aħmar minn sensuri CCD, u dawk li jfasslu ċ-ċippa CMOS u l-kamera jieħdu vantaġġ minn dan biex jaqbdu dawl infra-aħmar, li jipprovdu kapaċità ta' immaġini addizzjonali għar-rikonoxximent tal-immaġini. Fuq il-bilanċ, is-sensuri tas-CMOS jistgħu jkunu aktar adattati għal applikazzjonijiet tal-vista tal-magna.
04 Sors tad-Dawl
Bħala apparat ta 'immaġini awżiljari, is-sors tad-dawl spiss għandu rwol kruċjali fil-kwalità tal-immaġini. Prodotti tad-dawl LED, pereżempju, joffru flessibilità akbar b'angoli aġġustabbli u tulijiet ta 'mewġ addizzjonali għal rispons spettrali aktar konsistenti. B'firxa wiesgħa ta 'tulijiet ta' mewġ u forom ta 'sorsi ħfief disponibbli fis-suq, l-għażla tal-prodott mhix diffiċli.
05 Image Capture Card
Karta tal-akkwist tal-immaġni ġeneralment tiġi fil-forma ta 'karta tal-plug-in tal-kompjuter li x-xogħol ewlieni tagħha huwa li tittrasferixxi l-output tal-immaġni lill-kompjuter ospitanti. Karti ta 'akkwist ta' immaġini huma meħtieġa biex jikkonvertu sinjali analogi jew diġitali mill-kamera f'numru ta 'dejta ta' immaġini f'format speċifiku, u jistgħu wkoll jikkontrollaw uħud mill-parametri tal-kamera, bħal sinjali ta 'attivazzjoni, ħinijiet ta' esponiment / integrazzjoni, veloċitajiet tax-xutter, u hekk fuq. Karti ta 'akkwist ta' immaġini ġeneralment ikollhom strutturi ta 'ħardwer differenti għal tipi differenti ta' kameras, kif ukoll forom ta 'xarabank differenti, bħal PCI, PCI64, PCI kompatti, PC104, ISA, u l-bqija.
06 Softwer tal-Ipproċessar tal-Viżjoni
Softwer tal-vista tal-magna jintuża biex tlesti l-ipproċessar tad-dejta tal-immaġni tal-input, u mbagħad permezz ta ’ċerti kalkoli jistgħu jiksbu r-riżultati meħtieġa. Softwer tal-viżjoni tal-magna għal skopijiet ġenerali jiġi fil-forma ta 'libreriji ta' immaġini C / C ++, kontrolli ActiveX, u ambjenti ta 'programmazzjoni bbażati fuq grafika, eċċ. Jista' jkun speċjalizzat, eż., Eż, biss għal spezzjoni LCD, spezzjoni BGA, template, template Allinjament, eċċ., Jew għal skopijiet ġenerali, inklużi lokalizzazzjoni, kejl, rikonoxximent tal-barcode / karattru, skoperta ta 'speckle, eċċ.
Verità 3: Is-Suq tal-Viżjoni tal-Magni qed jikber malajr, bl-industrija tal-karozzi tieħu kreditu għaliha
Il-valur tal-vista tal-magna fl-awtomazzjoni jinsab fil-kapaċità tagħha li jaqbad malajr u b'mod effiċjenti u jipproċessa numru kbir ta 'dokumenti, immaġini u vidjows, fi kwantitajiet u b'veloċità li jaqbżu bil-bosta l-kapaċitajiet umani.
Prospetti ta 'applikazzjoni wiesgħa u potenzjal kbir tas-suq jiddetermina li l-viżjoni tal-magna hija marbuta li tkun suq li qed jikber, id-dejta tas-swieq u s-swieq juru li d-daqs tas-suq tal-viżjoni tal-magna huwa mistenni li jikber minn $ 10.7 biljun fl-2020 għal $ 14.7 biljun fl-2025, f'kompost annwali Rata ta 'tkabbir ta' 6.5%.
Skond Grand View Research, id-daqs tas-suq tal-Viżjoni tal-Magni Globali kien 13.23 biljun fi 2 0 21 u huwa mistenni li jikber b'rata kompost ta 'tkabbir annwali (CAGR) ta' 7.7% mill-2022 sal-2030. Id-domanda għall-viżjoni Sistemi robotiċi ggwidati fis-setturi tal-karozzi, tal-ikel u x-xorb, farmaċewtiċi u kimiċi, u l-imballaġġ huma l-mutur ewlieni għat-tkabbir tas-suq. Fost dawn, l-industrija tal-karozzi tibqa 'l-akbar adozzjoni ta' sistemi ta 'viżjoni tal-magna globalment, b'sehem ta' dħul ta 'aktar minn 15.0% mill-industrija tal-karozzi fl-2021, u huwa mistenni li jkompli jikber b'mod kostanti fis-snin li ġejjin.
Xejriet tas-Suq tal-Viżjoni tal-Magni tal-Istati Uniti mill-Industrija, 2020 - 2030
Verità 4: Il-viżjoni tal-magna se tagħmel differenza kbira fl-applikazzjonijiet tar-robotika
Hemm ħafna opportunitajiet għall-viżjoni tal-magna biex tespandi f'termini ta 'ambitu tas-suq u applikazzjonijiet. Dawn l-opportunitajiet jeħtieġu xi immaġinazzjoni, li jfisser li l-viżjoni tal-magna mhix biss dwar is-sostituzzjoni ta 'l-għajnejn ta' tekniku, iżda dwar l-ingranaġġ ta 'robots biex iwettqu kompiti li t-tekniċi ma jistgħux. Il-viżjoni tal-magna tagħti lir-robots il-ħila li "jaraw" f'ħin reali u f'dettall għoli, li jippermettilhom jieħdu deċiżjonijiet ibbażati fuq veduta komprensiva ta 'oġġett jew ambjent. Illum, ir-robots qed jintużaw dejjem aktar fid-dinja. Meta r-robots ikunu mgħammra bil-vista tal-magna, jagħtihom eżattezza, orjentazzjoni u fehim akbar, il-ħila li taqbad l-oġġetti b'mod aktar preċiż, ipoġġu oġġetti bi preċiżjoni akbar, u jwettqu kompiti aktar kumplessi aktar malajr.
Il-viżjoni tal-magna qed issir dejjem aktar importanti fl-applikazzjonijiet tar-robotika, u skont rapport riċenti mill-Assoċjazzjoni għall-Avvanzament tal-Awtomazzjoni (A3), is-suq tar-Robotika u l-Viżjoni tal-Magni kiseb tkabbir sostanzjali fit-tieni kwart tal-2021 meta mqabbel mal-2020. Ir-robots diġà jintużaw ħafna, u bil-miġja ta 'robots kollaborattivi u l-iżvilupp rapidu tal-viżjoni tal-magna 3D, dawn se jintużaw aktar spiss flimkien.
Viżjoni tal-Magni tinkorpora kapaċità teknoloġika, bħalma jagħmlu l-kapaċitajiet oħra bħall-awtomazzjoni, it-tagħlim tal-magni, it-tagħlim fil-fond, u n-netwerks newrali. Hija kapaċità li tista 'tiġi integrata f'teknoloġiji u proċessi oħra biex tibbenefika l-industrija u ttejjeb l-effiċjenza tan-negozju. Ir-robots illum għandhom viżjoni tal-magna dejjem aktar inkorporata, li tippermettilhom iwettqu kompiti aktar kumplessi. Dawn il-kompiti ma jkunux possibbli mingħajr viżjoni tal-magna li tgħid lir-robot eżattament fejn jinsab oġġett. Il-viżjoni tal-magna hija ċ-ċavetta biex tiftaħ il-potenzjal sħiħ tal-awtomazzjoni, u żżid aktar intelliġenza ma 'awtomazzjoni intelliġenti.