mercoledì 3 gennaio 2018

COME LAVORA LA VISIONE ARTIFICIALE NELL'INDUSTRIA

È importante capire come funziona un sistema di visione artificiale per riuscire a capire poi come il mondo dell'industria possa sfruttare questa tecnologia.
Nell'articolo "GLI ELEMETI DELLA VISIONE ARTIFICIALE" è stato già spiegato da che parti deve essere composto un visore ora sarà accennato come questo deve lavorare:
Qualunque sia l'utilizzo del visore questo deve per prima cosa "illuminare" un oggetto o una porzione di spazio in modo da evidenziare ciò che vogliamo "vedere". Il sistema ottico forma un’immagine sul sensore della telecamera che produce un segnale elettrico in uscita. Questo segnale viene digitalizzato, cioè convertito da analogico (continuo) in digitale (discretizzato) e memorizzato attraverso un’apposita scheda chiamata frame grabber. L’immagine viene quindi elaborata dal software.

Spiegare come funzionano i vari software è un argomento abbastanza complicato e ancora in via di sviluppo e consiglio questo video "La Scienza è...Visione Artificiale!" su una conferenza tenuta presso il Civico Planetario "F.Martino" di Modena.

In ogni caso le applicazioni consolidate dei sistemi di visione nel mondo industriale possono essere raggruppate in due categorie principali: le verifiche di conformità e la guida di robot.
Le prime racchiudono tutte quelle applicazioni in cui le telecamere verificano o misurano alcune peculiari caratteristiche degli oggetti prodottiInvece i sistemi di guida robot basati sulla visione forniscono ai manipolatori informazioni sulla posizione e l’orientazione delle parti con cui devono interagire per operazioni di varia complessità.

Possiamo classificare le applicazione dei sistemi di visione in base al tipo di informazione che viene ricavata dall'unità di elaborazione:
Controlli di presenza. Il controllo di presenza è uno degli impieghi più frequenti dei sistemi di visione. E’ possibile controllare sia la presenza di interi oggetti, sia quella di uno o più particolari di un oggetto. Utilizzando algoritmi di riconoscimento, un sistema è in grado anche di verificare la mancanza di parti o il loro errato posizionamento. Allo stesso modo è in grado di eseguire conteggi, ad esempio di parti di diverso tipo che scorrono su un nastro trasportatore.
Rilevamento Posizione/Bordi. Un altro tipo di applicazione che si incontra molto frequentemente è il rilevamento della posizione di oggetti, intesa sia come individuazione delle coordinate (x,y) dell’oggetto sul piano sia come controllo della corretta posizione di particolari all’interno di un oggetto.
Controllo superfici. È possibile effettuare il controllo della qualità di superfici, allo scopo di rilevare difetti quali rotture, sporco, graffi, cricche ecc.
Misura 2D e 3D. I sistemi di visione possono essere impiegati come strumenti di misura senza contatto.i distinguono in genere misure ad una o due dimensioni: diametri, lunghezze e angoli possono essere effettuate in modo relativamente semplice per mezzo di una telecamera bidimensionale, opportunamente calibrata per ottenere misure in coordinate reali. Misure a tre dimensioni riguardano i calcoli di volume, altezze e piani attraverso analisi di immagini acquisite da più angolazioni o con tecniche di triangolazione con luce strutturata. L’utilizzo del sistema di visione risulta particolarmente indicato per misurare oggetti fragili, difficili da raggiungere, contenuti in altri oggetti o a temperature elevate.
Riconoscimento di oggetti. Il riconoscimento consiste nella classificazione di un oggetto in base a particolari caratteristiche desunte dalla sua immagine. Esso prevede una fase di apprendimento propedeutica alla fase di riconoscimento vera e propria. Esistono applicazioni caratterizzate da crescenti livelli di complessità che vanno dalla semplice corrispondenza di profili di oggetti meccanici fino al riconoscimento della fisionomia umana.
Lettura codici. Tramite un sistema di visione è possibile effettuare la lettura di codici a barre e di codici bidimensionali. Per la lettura di codici a barre vengono utilizzati tipicamente lettori ottici dedicati con tecnologia laser o CCD, che non rientrano nel settore dei sistemi di visione. I sistemi di visione vengono utilizzati per questa funzione in applicazioni in cui, oltre alla lettura del codice a barre, sia necessario eseguire altre verifiche o controlli, come ad esempio la verifica delle date di scadenza di un prodotto.
Lettura/Verifica caratteri (OCR/OCV). La lettura dei caratteri OCR consiste nell’estrarre dall’immagine una sequenza di caratteri (stringa) non conosciuta a priori. La verifica OCV permette invece di confrontare il contenuto dell’immagine con un stringa di riferimento impostata dall’utente.
Controllo del colore e della tonalità. Sono funzionalità in cui la criticità è rappresentata dalle condizioni di illuminazione e dalla precisione e ripetibilità del sistema di acquisizione dell’immagine, piuttosto che dagli algoritmi di elaborazione. Esistono molti campi di applicazione che vanno dalla verifica della qualità di stampa, alla verifica del funzionamento e taratura automatica di monitor televisivi, alla misura del colore delle pietre preziose.
Evidenziazione di particolari (image enhancement). Questa funzionalità permette di trasformare immagini riprese in luce naturale, o in altre frequenze (dagli infrarossi ai raggi X) per esaltare la visibilità dei particolari di interesse. Le maggiori applicazioni si hanno nel settore biomedico: elaborazione di immagini ecografi che e radiografi che o nella sicurezza (ricerca di armi ed esplosivi tramite raggi X).

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