По-надеждно ли е машинното от човешкото зрение?

Автоматизация • 03.01.2017

По-надеждно ли е машинното от човешкото зрение?
По-надеждно ли е машинното от човешкото зрение?
По-надеждно ли е машинното от човешкото зрение?
По-надеждно ли е машинното от човешкото зрение?

Човешкото око е удивително сложен инструмент. Визуалното ни възприятие обаче има някои съществени ограничения. Първото от тях е, че имаме само две очи. В допълнение,те са твърде бавни, за да успеят да видят в детайли бързо движещи се обекти и са чувствителни само към определена част от светлинния спектър.

Отблясъците и отраженията
също пречат на способността ни да се фокусираме за дълго време върху свойства на даден обект като размер или цвят. Освен това сме доста субективни в това как възприемаме и съхраняваме изображенията в мозъка си. Поради това човешкото око не може да извършва точни измервания и не е идеалният инструмент за проследяване качеството на някои продукти в индустриалното производство. За много приложения машинното зрение е не само по-бързо, но и много по-прецизно решение.

Машинното зрение: точност и надеждност
Машинното зрение (или автоматизираната визуална инспекция) притежава всичко необходимо да надмине човешкото око по отношение на точност, бързина и надеждност на инспекцията. Допълнително предимство на машинното зрение е, че при него могат да бъдат комбинирани различни технологии, за да се реализира най-подходящото за дадено приложение решение. Ето два примера как с внедряването на система за автоматизирана визуална инспекция в производството може значително да се подобри контролът върху качеството на продукцията:

Пример 1: Инспекция на производствена линия със скорост 20 обекта в секунда
Изискването е да бъдат регистрирани дефекти с точност 0,02 кв. мм. При тази скорост и потребността от непрекъсната и дългосрочна надеждност човешкото око не е разумен вариант. На теория, приложение с такава скорост би изисквало многоброен екип от инспектори, което обаче би компрометирало обективността на инспекцията. Ето защо в такива случаи е подходящо да се използва технология за машинно зрение, например система от 6 камери с високи скорости на затвора и поляризирана светлина (светкавица), които да проследяват бързодвижещите се обекти. С такова оборудване могат да бъдат заснети резки изображения, при които лесно се забелязват дефектите с желаната точност. Специален софтуер открива дефектите само за 50 милисекунди, а системата може да работи безпроблемно и непрекъснато, без да се нуждае от почивка.

Пример 2: Регистриране на дефекти в обекти, движещи се с 5 м/сек.
Дефектите са с големина само няколко микрона и трябва да бъдат регистрирани от разстояние 20 мм. Ако в този случай се използва човешко зрение и само един инспектор, той ще трябва да може да забелязва дефекти с размер няколко микрона на разстояние от 2 м, докато обектите на инспекция се движат със скорост 15 кмч покрай него. Такива способности на човешкото око не звучат реалистично. Единственият възможен вариант за описаното приложение е система за машинно зрение. Подходящи са например камери за линейно сканиране с резолюция 8к и бързи обективи, комбинирани с линейно LED осветление и супервисокоскоростен софтуер за обработка на изображения.

Човешкото око срещу самообучаемия софтуер
Човешкото око има уникалната способност веднага да забелязва дефекти по обектите, дори тези обекти да са непознати, стига дефектите да са достатъчно големи. Аномалиите в обектите се регистрират напълно подсъзнателно. Това, в комбинация с изключителните ни способности да интерпретираме, превръща човешкото зрение в отлична система за визуална инспекция. През последните години машинното зрение технологично се развива до такава степен, че в много приложения дори надминава човека в способностите си да интерпретира.

На базата на сложни самообучаеми алгоритми, съвременните технологии в сферата на автоматизираната визуална инспекция могат да обработват изображения по същия начин, по който би го направил човешкият мозък. Ако разполага с достатъчно голяма база изображения с необходимата допълнителна информация, интелигентният софтуер може да се самообучи да открива дефекти, без да бъде програмиран от оператор. Допълнителната информация служи при преценката кои обекти са дефектни и къде са локализирани самите дефекти.

Top