Visual system—kung paano gumagana ang mga ito at kung paano gumagana ang mga ito

Dahil ang mga robot ay hindi mga buhay na organismo tulad ng mga tao, wala silang mga mata at utak, at upang makatanggap ng visual na impormasyon, kailangan nila ng mga espesyal na teknikal na sensory device na tinatawag na visual system.

Pinapayagan ang mga visual system mga robot makatanggap ng mga larawan ng mga bagay at eksena sa trabaho, ibahin ang anyo, iproseso at bigyang-kahulugan ang mga ito gamit ang isang hanay ng mga digital na aparato, upang ang robot actuator ay maaaring, alinsunod sa data na ito, ay maisagawa nang sapat ang trabaho.

Kung ikukumpara sa mga napakasensitibong system, ito ay mga sistema ng paningin na may kakayahang maghatid ng hanggang 90% na visual na impormasyon sa isang robot para gumana ito nang normal. Kaya, ang problema ng pagpapatupad ng machine vision ay nalutas sa ilang mga hakbang: ang impormasyon ay natatanggap, naproseso, pagkatapos ay naka-segment at inilarawan, pagkatapos ay kinikilala at binibigyang-kahulugan.

Ang orihinal na impormasyon na ibinigay sa anyo ng isang digital na imahe ay paunang naproseso, ang ingay ay tinanggal mula dito, ang kalidad ng imahe ng mga indibidwal na elemento ng isang eksena o bagay ay napabuti.Ang impormasyon ay pagkatapos ay naka-segment — ang eksena ay may kondisyon na nahahati sa mga bahagi na kinikilala bilang hiwalay na mga elemento, ang bawat isa ay maaaring makilala, at pagkatapos ay ang mga bagay na kinaiinteresan ay naka-highlight.

Ang mga napiling bagay ay sinusuri ng mga parameter ng katangian, na inilarawan sa mga arrays ng impormasyon, kaya higit pa posible na piliin ang mga kinakailangang bagay sa pamamagitan ng mga parameter. Ang mga kinakailangang bagay ay minarkahan at kinilala gamit ang programa. Sa wakas, ang mga natukoy na bagay ay binibigyang kahulugan at minarkahan bilang kabilang sa isa o ibang grupo ng mga nakikilalang bagay, pagkatapos nito ay itinatag ang kanilang mga visual na imahe.

Sa teknikal na sistema ng pangitain, ang impormasyon ng imahe, sa tulong ng mga optoelectronic converter at mga sensor ng video, ay ipinakita sa anyo ng mga de-koryenteng signal. Ito ay mahalagang isang pangunahing pagbabago. Karaniwan, ang imahe ay binabasa gamit ang isang optical camera, isang sensitibong elemento, isang aparato sa pag-scan, pagkatapos kung saan ang signal ay pinalakas.

Ang impormasyong nakuha sa gayon ay pinoproseso sa hierarchically. Una, ang imahe ay pinoproseso ng mga video processor. Dito, ang pangunahing parameter ay ang balangkas ng imahe, na itinakda ng mga coordinate ng hanay ng mga puntos na bumubuo dito. Bilang karagdagan, ang computer na bahagi ng system ay bumubuo ng mga signal ng kontrol para sa robot.

Ang mga sensor ng video ay konektado sa iba pang bahagi ng sistema ng paningin gamit ang mga espesyal na cable, tulad ng mga optical cable, kung saan ang impormasyon ay ipinapadala sa mataas na dalas at may kaunting pagkawala.

Ang mga video sensor mismo ay maaaring magkaroon ng point, one-dimensional, o two-dimensional sensing elements.Ang mga elementong sensitibo sa punto ay may kakayahang tumanggap ng nakikitang radiation mula sa maliliit na bahagi ng bagay, at upang makakuha ng buong raster na imahe, kinakailangan na mag-scan sa kahabaan ng eroplano.

Ang mga one-dimensional na sensor ay mas kumplikado, binubuo sila ng isang linya ng mga elemento ng punto na gumagalaw na may kaugnayan sa bagay sa panahon ng pag-scan. Ang mga elemento ng 2D ay mahalagang isang matrix ng mga elemento ng discrete point.

Ang optical system ay nagpapalabas ng isang imahe sa sensitibong elemento, ang laki ng lugar ng pagtatrabaho na sakop ng sensor ay tinutukoy nang maaga. Ang optical system ay may adjustable na aperture lens para isaayos ang dami ng papasok na liwanag at focus sharpness habang nagbabago ang distansya mula sa lens hanggang sa subject.

Ang iba't ibang mga optoelectronic na aparato ay maaaring kumilos bilang mga sensor ng video, mula sa mga solid-state transducers hanggang sa mga vidicon na vacuum tube-based na mga television camera. Ang batayan ng teknikal na pangitain ay ang pang-unawa at paunang pagproseso ng impormasyon mula sa mga sensor na ito, nang hindi kinakailangang gumamit ng artificial intelligence.

Ito ang pinakamababang antas ng system. Susunod ay ang pagsusuri, paglalarawan at pagkilala - dito ginagamit ang mga modernong computer at kumplikadong algorithmic software - ang gitnang antas. Ang pinakamataas na antas ay artificial intelligence na.

Praktikal sa mga robot na pang-industriya Ang mga first-generation vision system ay laganap, na nagbibigay ng sapat na kalidad ng trabaho na may mga flat na imahe at mga bagay na may mga simpleng hugis. Ginagamit ang mga ito upang makilala, ayusin at ilagay ang mga bahagi, suriin ang mga sukat ng mga bahagi, ihambing ang mga ito sa isang guhit, atbp.

Ang isang tipikal na pagpapatupad ng isang sistema ng paningin ay ganito ang hitsura. Ang nagtatrabaho na lugar ng robot, kung saan matatagpuan ang mga bahagi, ay iluminado ng mga lamp.Sa itaas ng lugar ng trabaho mayroong isang pagmamasid na mobile TV camera, kung saan ang impormasyon ng video ay pinapakain ng cable sa pangunahing yunit ng teknikal na sistema ng pangitain.

Mula sa pangunahing yunit, ang impormasyon (sa naprosesong anyo) ay ibinibigay sa robot control unit. Ang aparato ay nagsasagawa ng pag-uuri ng mga bahagi, ang kanilang maayos na pag-iimpake sa mga lalagyan alinsunod sa impormasyong natanggap mula sa software ng teknikal na sistema ng pangitain.

Ang mga intelihente at adaptive na robot na aktibong binuo ngayon, batay sa mga sistema ng pangalawa at pangatlong henerasyon, ay may kakayahang magtrabaho kasama ang mga three-dimensional na imahe at mas kumplikadong mga bagay, gumawa ng mas tumpak na mga sukat at pagkilala sa mga bagay nang mas maingat at mabilis.

Ang pangunahing direksyon ng siyentipiko at teknikal na pananaliksik ngayon ay ang pagpapabuti ng mga sistema ng pangitain at software at ang kanilang suporta sa algorithm, ang paglikha ng mga espesyal na computer, pati na rin ang panimula ng mga bagong sistema ng pangitain, dahil ang paggamit ng robotics ay lalong hinihiling at ang larangan ng patuloy na lumalawak ang pagpapatupad ng industriyal.lumalawak.

Ngayon, ang mga mas advanced na sensitibong device para sa mga robot ay ginagawa, na may kakayahang magpadala ng mas maraming panlabas na impormasyon hangga't maaari sa robot. Malinaw na ngayon na ang mga kumplikadong sensor ay maaaring, sa prinsipyo, ay nakakakita ng mga eksena at mga imahe sa kabuuan, na nangangahulugang sa hinaharap ang mga robot ay makakagawa nang nakapag-iisa ng mga aksyon na may layunin sa espasyo ng lugar ng trabaho nang walang karagdagang panlabas na stimuli.

Tingnan din:Ano ang machine vision at paano ito makakatulong?