व्हिज्युअल सिस्टम - ते कसे कार्य करतात आणि ते कसे कार्य करतात

यंत्रमानव हे मानवासारखे सजीव नसल्यामुळे त्यांना डोळे आणि मेंदू नसतात आणि व्हिज्युअल माहिती मिळविण्यासाठी त्यांना व्हिज्युअल सिस्टीम नावाच्या विशेष तांत्रिक संवेदी उपकरणांची आवश्यकता असते.

व्हिज्युअल सिस्टम परवानगी देतात रोबोट कामाच्या वस्तू आणि दृश्यांच्या प्रतिमा प्राप्त करा, डिजिटल उपकरणांचा संच वापरून त्यांचे रूपांतर करा, प्रक्रिया करा आणि त्यांचा अर्थ लावा, जेणेकरून रोबोट अॅक्ट्युएटर, या डेटाच्या अनुषंगाने, योग्यरित्या कार्य करू शकेल.

अतिशय संवेदनशील प्रणालींच्या तुलनेत, ही दृष्टी प्रणाली आहे जी रोबोटला सामान्यपणे कार्य करण्यासाठी 90% पर्यंत दृश्य माहिती वितरीत करण्यास सक्षम आहे. अशा प्रकारे, मशीन व्हिजन लागू करण्याची समस्या अनेक चरणांमध्ये सोडविली जाते: माहिती प्राप्त केली जाते, प्रक्रिया केली जाते, नंतर विभागली जाते आणि वर्णन केले जाते, नंतर ओळखले जाते आणि त्याचा अर्थ लावला जातो.

डिजिटल प्रतिमेच्या स्वरूपात प्रदान केलेली मूळ माहिती पूर्व-प्रक्रिया केली जाते, त्यातून आवाज काढून टाकला जातो, दृश्य किंवा ऑब्जेक्टच्या वैयक्तिक घटकांची प्रतिमा गुणवत्ता सुधारली जाते.नंतर माहितीचे विभाजन केले जाते — दृश्य सशर्त भागांमध्ये विभागले जाते जे स्वतंत्र घटक म्हणून ओळखले जातात, ज्यापैकी प्रत्येक ओळखला जाऊ शकतो आणि नंतर स्वारस्य असलेल्या वस्तू हायलाइट केल्या जातात.

निवडलेल्या वस्तू वैशिष्ट्यपूर्ण पॅरामीटर्सद्वारे तपासल्या जातात, ज्याचे वर्णन माहितीच्या अॅरेसह केले जाते, त्यामुळे पुढे पॅरामीटर्सद्वारे आवश्यक वस्तू निवडणे शक्य आहे. प्रोग्राम वापरून आवश्यक वस्तू चिन्हांकित आणि ओळखल्या जातात. शेवटी, ओळखलेल्या वस्तूंचा अर्थ लावला जातो आणि ओळखण्यायोग्य वस्तूंच्या एक किंवा दुसर्या गटाशी संबंधित म्हणून चिन्हांकित केले जाते, त्यानंतर त्यांच्या दृश्य प्रतिमा स्थापित केल्या जातात.

तांत्रिक दृष्टी प्रणालीमध्ये, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक कन्व्हर्टर आणि व्हिडिओ सेन्सरच्या मदतीने प्रतिमा माहिती इलेक्ट्रिकल सिग्नलच्या स्वरूपात सादर केली जाते. हे मूलत: प्राथमिक परिवर्तन आहे. सहसा, ऑप्टिकल कॅमेरा, एक संवेदनशील घटक, स्कॅनिंग डिव्हाइस वापरून प्रतिमा वाचली जाते, त्यानंतर सिग्नल वाढविला जातो.

अशा प्रकारे प्राप्त झालेल्या माहितीवर श्रेणीनुसार प्रक्रिया केली जाते. प्रथम, प्रतिमेवर व्हिडिओ प्रोसेसरद्वारे प्रक्रिया केली जाते. येथे, मुख्य पॅरामीटर ही प्रतिमेची बाह्यरेखा आहे, जी ती बनविणाऱ्या बिंदूंच्या संचाच्या समन्वयाने सेट केली जाते. याव्यतिरिक्त, सिस्टमचा भाग असलेला संगणक रोबोटसाठी नियंत्रण सिग्नल तयार करतो.

व्हिडीओ सेन्सर विशेष केबल्स वापरून दृष्टी प्रणालीच्या इतर भागांशी जोडलेले असतात, जसे की ऑप्टिकल केबल्स, ज्याद्वारे माहिती उच्च वारंवारतेने आणि कमीत कमी नुकसानासह प्रसारित केली जाते.

व्हिडिओ सेन्सरमध्ये स्वतः पॉइंट, एक-आयामी किंवा द्वि-आयामी सेन्सिंग घटक असू शकतात.बिंदू-संवेदनशील घटक ऑब्जेक्टच्या लहान भागांमधून दृश्यमान रेडिएशन प्राप्त करण्यास सक्षम आहेत आणि संपूर्ण रास्टर प्रतिमा प्राप्त करण्यासाठी, विमानासह स्कॅन करणे आवश्यक आहे.

एक-आयामी सेन्सर अधिक क्लिष्ट आहेत, त्यामध्ये बिंदू घटकांची एक ओळ असते जी स्कॅनिंग दरम्यान ऑब्जेक्टच्या सापेक्ष हलते. 2D घटक मूलत: स्वतंत्र बिंदू घटकांचे मॅट्रिक्स आहेत.

ऑप्टिकल सिस्टीम संवेदनशील घटकावर प्रतिमा प्रक्षेपित करते, सेन्सरने व्यापलेल्या कार्यक्षेत्राचा आकार आधीच निश्चित केला जातो. ऑप्टिकल सिस्टीममध्ये येणार्‍या प्रकाशाचे प्रमाण समायोजित करण्यासाठी आणि लेन्सपासून विषयापर्यंतचे अंतर बदलत असताना तीक्ष्णता समायोजित करण्यासाठी ऍपर्चर लेन्स आहे.

सॉलिड-स्टेट ट्रान्सड्यूसरपासून विडीकॉन व्हॅक्यूम ट्यूब-आधारित टेलिव्हिजन कॅमेर्‍यांपर्यंत विविध ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणे व्हिडिओ सेन्सर म्हणून काम करू शकतात. तांत्रिक दृष्टीचा आधार म्हणजे कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा अवलंब न करता या सेन्सर्समधून माहितीची समज आणि पूर्व-प्रक्रिया करणे.

ही प्रणालीची सर्वात खालची पातळी आहे. पुढे विश्लेषण, वर्णन आणि ओळख आहे - येथे आधुनिक संगणक आणि जटिल अल्गोरिदमिक सॉफ्टवेअर वापरले जातात - मध्यम स्तर. सर्वोच्च पातळी आधीच कृत्रिम बुद्धिमत्ता आहे.

प्रॅक्टिकली औद्योगिक रोबोट मध्ये पहिल्या पिढीतील व्हिजन सिस्टीम व्यापक आहेत, सपाट प्रतिमा आणि साध्या आकारांच्या वस्तूंसह कामाची पुरेशी गुणवत्ता प्रदान करतात. ते भाग ओळखण्यासाठी, क्रमवारी लावण्यासाठी आणि ठेवण्यासाठी, भागांची परिमाणे तपासण्यासाठी, त्यांची रेखाचित्राशी तुलना करण्यासाठी वापरले जातात.

व्हिजन सिस्टमची विशिष्ट अंमलबजावणी असे दिसते. रोबोटचे कार्यक्षेत्र, जेथे भाग स्थित आहेत, दिव्यांनी प्रकाशित केले आहे.कार्य क्षेत्राच्या वर एक निरीक्षण मोबाइल टीव्ही कॅमेरा आहे, ज्यामधून तांत्रिक दृष्टी प्रणालीच्या मुख्य युनिटला केबलद्वारे व्हिडिओ माहिती दिली जाते.

मुख्य युनिटमधून, माहिती (प्रक्रिया केलेल्या स्वरूपात) रोबोट कंट्रोल युनिटला दिली जाते. तांत्रिक दृष्टी प्रणालीच्या सॉफ्टवेअरमधून मिळालेल्या माहितीच्या अनुषंगाने हे उपकरण भागांचे वर्गीकरण, कंटेनरमध्ये त्यांचे व्यवस्थित पॅकिंग करते.

दुसऱ्या आणि तिसऱ्या पिढीच्या सिस्टीमवर आधारित आज सक्रियपणे विकसित होणारे बुद्धिमान आणि अनुकूल रोबोट त्रि-आयामी प्रतिमा आणि अधिक जटिल वस्तूंसह कार्य करण्यास सक्षम आहेत, अधिक अचूक मोजमाप करू शकतात आणि वस्तू अधिक काळजीपूर्वक आणि द्रुतपणे ओळखू शकतात.

आज वैज्ञानिक आणि तांत्रिक संशोधनाची मुख्य दिशा म्हणजे दृष्टी प्रणाली आणि सॉफ्टवेअर आणि त्यांचे अल्गोरिदमिक समर्थन सुधारणे, विशेष संगणक तयार करणे, तसेच मूलभूतपणे नवीन दृष्टी प्रणाली तयार करणे, कारण रोबोटिक्सचा वापर वाढत्या मागणीत आहे आणि त्याचे क्षेत्र. औद्योगिक अंमलबजावणी सतत विस्तारत आहे. विस्तारत आहे.

आज, रोबोटसाठी अधिक प्रगत संवेदनशील उपकरणे विकसित केली जात आहेत, जे रोबोटला शक्य तितकी बाह्य माहिती प्रसारित करण्यास सक्षम आहेत. हे आता स्पष्ट झाले आहे की जटिल सेन्सर, तत्त्वतः, दृश्ये आणि प्रतिमा संपूर्णपणे पाहू शकतात, याचा अर्थ असा आहे की भविष्यात रोबोट अतिरिक्त बाह्य उत्तेजनाशिवाय कार्यक्षेत्राच्या जागेत स्वतंत्रपणे हेतूपूर्ण क्रिया तयार करण्यास सक्षम असतील.

हे देखील पहा:मशीन व्हिजन म्हणजे काय आणि ते कसे मदत करू शकते?