اجزای سیستم‌های بینایی ماشین

استفاده از سیستم‌های بینایی ماشین یا ماشین ویژن امکان بازرسی صد‌درصدی از محصولات یا قطعات را در یک فرایند فراهم می‌کند. بنابراین اجزای سیستم‌ بینایی ماشین باعث بهبود عملکرد، کاهش نرخ نقص، افزایش کیفیت، هزینه‌های کمتر و سازگاری بیشتر نتایج فرایند می‌شوند. این مقاله اصول سیستم‌های ماشین ویژن، از جمله اجزای سیستم بینایی ماشین، نحوه عملکرد آنها، عملکردهای خاص آنها، کاربردهای آنها در صنعت و مزایای مربوط به استفاده از دستگاه بینایی ماشین را مرور می‌کند.

 

سیستم بینایی ماشین چیست؟

سیستم‌های بینایی ماشین مجموعه‌ای از اجزای یکپارچه هستند که برای استفاده از اطلاعات استخراج شده از تصاویر دیجیتال جهت هدایت خودکار عملیات ساخت و تولید استفاده می‌شوند. آزمایش بدون کنترل و فرایندهای کنترل کیفیت نمونه‌‌های پر‌کاربردی از این سیستم هستند. سیستم‌ها و اجزای بینایی ماشین کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. می‌توانند برای اتوماتیک کردن هر کار تکراری و پیش‌پا‌افتاده‌ای که برای بازرسی انسانی یا اپراتور خسته‌کننده است، استفاده شوند.

 

اجزای سیستم‌های بینایی ماشین

سیستم‌های بینایی ماشین چگونه کار می‌کنند

برای درک این‌که یک سیستم بینایی ماشین چگونه کار می‌کند، یک عملکرد معمولی مانند بازرسی محصول را برای آن تصور کنید. هر‌یک از اجزای سیستم‌ بینایی ماشین در فرایند نقش متفاوتی را دارند که کار در این مثال با سنسور شروع می‌شود.

در ابتدای فرایند، سنسور وجود محصولی را تشخیص می‌دهد. یعنی اگر محصولی از کنار سنسور عبور کند، دوربین برای گرفتن تصویر و یک منبع نور برای برجسته‌کردن ویژگی‌های اصلی تحریک شده و شروع به کار می‌کنند. در مرحله بعد، یک دستگاه دیجیتال‌سازی به نام frame grabber، تصویر دوربین را گرفته و آن را به خروجی دیجیتال ترجمه می‌کند. سپس در حافظه کامپیوتر ذخیره می‌شود تا بتواند توسط نرم‌افزار پردازش شود.

 

 

برای پردازش یک تصویر، نرم‌افزار کامپیوتر باید کار‌های متفاوت و زیادی را انجام دهد. ابتدا، تصویر در درجه‌بندی به یک قالب ساده سیاه‌وسفید کاهش می‌یابد. در مرحله بعد، تصویر توسط نرم‌افزار سیستم، تجزیه‌و‌تحلیل می‌شود تا نقص‌ها و اجزای مناسب بر اساس معیارهای از پیش تعیین شده شناسایی شوند. پس از این مرحله، محصول بر اساس یافته‌های سیستم ماشین ویژن بازرسی می‌شود. در همه این مراحل، هر‌یک از اجزای سیستم‌ بینایی ماشین نقش مهمی دارند؛ متناسب با کاری که شما نیاز دارید باید اجزای بینایی ماشین مناسبی را استفاده کنید.

اجزای سیستم بینایی ماشین و کارکرد آن

اجزای سیستم‌های بینایی ماشین

سیستم‌های ماشین ویژن که به آنها سیستم‌های بینایی خودکار یا سیستم‌های بازرسی بینایی نیز گفته می‌شود؛ از اجزای مختلفی تشکیل شده است که در اکثر سیستم‌ها، این اجزای سیستم بینایی ماشین مشترک هستند. اگرچه هر یک از این اجزا function یا عملکرد منحصر‌به‌فرد خود را دارند و در بسیاری از سیستم‌های دیگر نیز یافت می‌شوند؛ اما هنگام کار با یکدیگر، هر یک از آن‌ها نقش متمایزی در سیستم ماشین ویژن دارند.

 

اجزای سیستم بینایی ماشین و آلمانهای آنها

اجزای سیستم‌ بینایی ماشین به طور معمول شامل پنج المان زیر است:

  • سیستم روشنایی
  • سیستم نوری یا لنز
  • سنسور
  • سیستم پردازش بینایی
  • سیستم ارتباطی

اجزای سیستم بینایی ماشین و معرفی المانهای آن

 

 

اجزای سیستم بینایی ماشین می‌توانند از عناصر گسسته تشکیل شده باشند یا ممکن است در یک واحد مانند یک دوربین هوشمند، عناصر جداگانه را با هم ترکیب کنند و با هم ادغام شوند.

در بخش‌های صنعتی امروزی، ماشین ویژن در کاربردهای بسیار متنوعی به کار می‌رود. از صنعت غذا و نوشیدنی گرفته تا صنعت خودرو، ماشین بینایی برای اطمینان از دقت، تکرارپذیری، کیفیت بالا و افزایش بهره‌وری یک امر اساسی است.

کاربرد‌های اجزای سیستم بینایی ماشین

 

 

اجزای سستم بینایی ماشین و کاربرد آنها

اگرچه کاربردهای ماشین ویژن هم‌زمان با پیشرفت تکنولوژی درحال‌رشد است؛ 4 کاربرد اجزای سیستم‌ بینایی ماشین بسیار مفید‌‌تر دیده شده‌اند:

راهنمائی

راهنمایی اجزای سیستم بینایی ماشین در ساخت، کاربرد‌های فراوانی دارد. این کاربرد عمدتاً شامل مکان‌یابی یک قسمت مشخص و اطمینان از قرارگیری و موقعیت‌دهی مناسب به‌طوری‌که تولید به طور یکپارچه انجام شود. همچنین برای تعیین محل و جهت یک قطعه و انتقال آن اطلاعات برای اهداف تولید به یک ربات یا کنترل‌کننده ماشین استفاده می‌شود.

قابلیت راهنمایی در اجزای سیستم بینایی ماشین، باعث تولید سریع‌تر و دقیق‌تر از موقعیت‌دهی دستی، به‌ویژه در خطوط مونتاژ یا چیدمان قطعات روی پالت می‌شود.

شناسایی

برنامه‌های شناسایی اجزای سیستم بینایی ماشین بیشتر شامل خواندن بارکد و کدهای ماتریس داده برای شناسایی و دسته‌بندی محصولات مختلف است. این کاربرد برای تولید، بسته‌بندی و عیب‌یابی مفید است و بسیار سریع‌تر و دقیق‌تر از تصحیح دستی خطا عمل می‌کند. از کاربرد شناسایی بخش‌های بینایی ماشین برای بهینه‌سازی بهره‌وری با شناسایی گلوگاه‌های تولید استفاده می‌شود.

 

اندازه‌گیری

سنجش بینایی ماشین، به طور انحصاری در خطوط تولید استفاده می‌شود. یک دوربین نصب ثابت هنگام عبور از یک جسم، دو یا چند نقطه را شناسایی می‌کند. اگر بین فواصل اندازه‌گیری شده و فواصل برنامه‌ریزی‌شده در سیستم بینایی اختلاف وجود داشته باشد، قطعه از خط خارج می‌شود؛ زیرا حاوی نوعی خطای تولید است. قابلیت اندازه‌گیری در اجزای سیستم بینایی ماشین سرعت و دقت بیشتری را نسبت به فرایندهای مکانیکی مانند اندازه‌گیری تماسی فراهم می‌کند.

 بازرسی

مشابه اندازه‌گیری، بازرسی بینایی ماشین اصولاً برای تشخیص عیب استفاده می‌شود. بازرسی ماشین ویژن متفاوت از اندازه‌گیری است و بازرسی انعطاف‌پذیری بیشتری را برای طیف گسترده‌ای از اشیا in در تعداد زیادی از برنامه‌های کاربردی صنعت فراهم می‌کند. از‌جمله این موارد می‌توان به پوسیدگی محصولات کشاورزی، نقص در پارچه، علائم تجاری در قرص‌های تجویزی و غیره اشاره کرد. بازرسی ماشین ویژن بسیار سریع‌تر و دقیق‌تر از مراحل بازرسی دستی است.

اجزای سیستم بینای ماشین در بازرسی

 

پیشرفت‌های فناوری، در حال گسترش قابلیت‌های ماشین ویژن در بخش‌ها و برنامه‌های کاربردی صنعتی است که نتیجه آن دقت، تکرار، کیفیت و کارایی بیشتر است.

مراحل انجام بینایی ماشین

بعد از نصب اجزای سیستم‌ بینایی ماشین شما باید بدانید که چه مراحلی قرار است طی شود تا فرایند کامل شود. هر‌یک از بخش‌های بینایی ماشین در این مراحل سهم مهمی دارند که باعث برقراری سیستم بینایی ماشین می‌شوند. مراحلی که در زیر مشاهده می‌کنید؛ برای سیستمی است که قطعات معیوب را شناسایی و آن‌ها را از قطعات سالم جدا می‌کند.

  • مرحله یک: دوربین تصویری را از قطعه‌ای در حال عبور می‌گیرد.
  • مرحله دو: تصویر گرفته‌شده با دوربین، به‌وسیله با وسایل و کابل‌های ارتباطی به کامپیوتر منتقل می‌شود.
  • مرحله سه: نرم‌افزار بینایی ماشین موجود روی کامپیوتر، پردازش تصویر را انجام می‌‎دهد. نتیجه این موضوع تشخیص سالم یا معیوب بودن قطعه است.
  • مرحله چهار: در این مرحله، اگر قطعه معیوب بوده باشد، فرمانی برای خروج قطعه از مسیر توسط نرم‌افزار صادر خواهد شد.
  • مرحله پنج: فرمانی که نرم‌افزار صادر کرده، به یک جک منتقل می‌شود.
  • مرحله شش: جک در زمان مناسب، قطعه معیوب را از مسیر خارج می‌کند.

اجزای سستم بینایی ماشین و مراحل آن

 

 

البته ممکن است مراحلی که در بالا گفته شد برای بعضی از سیستم‌های بینایی ماشین کمی متفاوت باشد. اما کلیات کار به ترتیبی است که در بالا ذکر شد.

مزایای سیستم‌های بینایی ماشین

 

اجزای سیستم بینایی ماشین و مزایای آن

 

اجزای سیستم‌ بینایی ماشین چندین مزیت مستقیم را برای تولید‌کنندگان و فرایندهای خط تولید فراهم می‌کنند. از مزایای استفاده از فناوری بینایی ماشین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کاهش تعداد نقص‌ها
  • افزایش عملکرد تولید
  • کاهش در زمان خرابی
  • توانایی بهبود‌یافته در ردیابی قطعات و محصولات در یک فرایند تولید

 

 

اجزای سیستم بینای ماشین در چند مزیت مهم

 

 

در این مقاله خلاصه‌ای از سیستم‌های بینایی ماشین ارائه شده است. سعی شده تا شما با اجزای سیستم بینایی ماشین تا حد زیادی آشنا شوید و بدانید که آن‌ها چه هستند. اجزای اصلی آن‌ها چیست و چه کاربرد‌ها و مزایایی دارند.
برای اطلاعات بیشتر و مشاهده تعدادی از بخش‌ها و اجزای بینایی ماشین می‌توانید به بخش مقالات و یا محصولات سایت سر بزنید و ویدیوهای آپارات و پوتیوب ببینید. در صورت داشتن سوالات و پیشنهادات و نظرات خود را در دیدگاه پایین صفحه اعلام کنید. در اولین فرصت پاسخگوی شما هستیم.

 

نویسنده: مهندس محمد طالبی

کارشناس پشتیبانی بخش بازاریابی و فروش

 

یک دیدگاه بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *