Robotic eye 01.png

Приветствую Вас!

Что такое машинное зрение и что такое компьютерное зрение? Для чего они необходимы в современных технологических процессах? Чем отличается компьютерное и человеческое зрение, все это, я сейчас расскажу в блоге.

Автоматизация технологических и производственных процессов сегодня является одной из основных тенденций современного бизнеса.

Почему, спросите Вы?

Машины справляются с некоторыми задачами гораздо лучше людей. Роботизированные линии многих производств более продуктивны и дешевле.

Давайте начнем с терминологии. Разделим машинное зрение на два типа:

• машинное;

• компьютерное.

Компьютерное зрение – это раздел искусственного интеллекта. Он содержит в себя теорию и технологии. Данный термин используется, когда нужно описать как именно компьютеры могут видеть окружающий нас мир. Компьютерное зрение умеет брать информацию из изображений различного типа: фотографий, стоп-кадров, медицинских снимков и т.д.

Первые упоминания о компьютерном зрении.

Конечно же сначала о компьютерном зрении говорили только писатели в фантастических произведениях. Первым, кто поднял тему компьютерного зрения был ученый из Британии Оливер Селфридж. В свой статье, «Eyes and Ears of Computers» («Глаза и уши компьютеров»), написанной в 1955 году, он предсказал нашу сегодняшнюю реальность. Селфридж описывает работу системы, которая может распознавать лица. Сейчас такая технология реализована не только в соцсетях, когда искусственный интеллект распознает друзей на фотографии, но и в других сферах интернета вещей.

Теперь узнаем, что такое машинное зрение.

Машинное зрение отличается от компьютерного. Этот термин означает сам процесс реализации информации и технологий. При таких же принципах работы, что и в компьютерном, машинное зрение используется для увеличения эффективности производства. Это можно назвать совокупностью новейших технологий. Технологии машинного зрения позволяют производственному оборудованию видеть процесс производства, анализировать его и принимать решения. Причем, весь процесс может занимать миллисекунды.

Когда появились такие технологии.

В 1980 году американская компания Automatix выпустила станки, которые могли паять микросхемы без участия рабочего. С этого момента началось использование систем машинного зрения в промышленном использовании. Принцип работы такой технологии заключался в передаче компьютеру изображений, отснятых на аналоговые камеры, которыми были оснащены машины. Компьютер высчитывал параметры изображения, производил вычисления и управлял технологической системой на основе полученных данных. Сегодня такие технологии могут казаться простыми, но для того времени это был огромный прорыв.

А чем машинное зрение отличается от компьютерного?

Машинное зрение работает на основе компьютерного. Можно сказать, что оно использует компьютерное зрение для создания алгоритмов, чтобы анализировать информацию и принимать решения.

Современные технологии машинного зрения далеко продвинулись вперед, как по возможностям применения в производстве, так и по производительности.

Теперь сравним человеческое зрение и машинное.

Человек видит предметы, когда от них отражаются фотоны света. Отражение улавливается сетчаткой глаза, где более ста миллионов клеток анализируют информацию и передают ее (уже расшифрованную) в мозг. В глазу человека есть два типа клеток: первые (колбочки) распознают цвета, вторые (палочки) – оттенки серого. Благодаря клеткам-палочкам мы видим ночью. А колбочки работают по принципу цветного телевизора, распознавая зеленые, красные и синие цвета. Однако человеческое зрение далеко от совершенства. Например, раки «богомолы» видят одновременно шестнадцатью колбочками, а еще три части их глаз автономны и могут двигаться в разные стороны. Мозг раков не предназначен для обработки такого объема информации, поэтому частично она обрабатывается непосредственно в глазах. Кошки прекрасно видят в темноте и так далее. Человек компенсирует слабое развитие зрения своим интеллектом.

Преимущества машинного зрения.

Максимально упростив, можно интерпретировать, что машинное зрение способно работать одинаково успешно, как по человеческой системе, так и по системе рака-отшельника. В первом варианте цифровые или аналоговые камеры передают изображение в систему, где данные обрабатываются, анализируются и на основании этого система принимает решение. Во втором случае используются интеллектуальные камеры, которые передают уже проанализированную и обработанную информацию. Второй вариант применяются, когда необходимо разгрузить компьютер.

Отличительная особенность машинного зрения – абсолютная точность. Можно сказать, что в технологическом процессе ни одна деталь не выпадает из поля зрения системы. Компьютер не отвлекается, не отдыхает и ничего не упускает. Темпы развития технологий машинного зрения стремительны. Если недавно машинное зрения использовалось только для статичных, неподвижных объектов, то сейчас это видео и фото захват изображений объектов в движении, и в изменяющейся степени освещенности. Объекты не только распознаются, но и анализируются. Внедрение искусственного интеллекта и принципа работы машинного зрения на основе нейросетей открывают безграничные возможности по обнаружению и распознаванию не только объектов, но и лиц людей.

Кто эффективнее — машина или человек?

Вопрос очень сложный. Конечно, машины фиксируют больше деталей и используют намного больше данных при анализе. Но человек способен мыслить абстрактно и рассматривать полученную информацию в контексте чего-либо. Мышление искусственного интеллекта все больше приближается к человеческому, но все-таки мыслить абстракциями и фантазировать компьютер не умеет. Поэтому пока человек может обмануть машину.

Однако, самое главное преимущество машинного зрения перед человеческим – это способность концентрации на бесконечном множестве объектов. Например, человек может одновременно воспринимать в среднем до семи объектов. Машины не разделяют увиденное на важное и нет в отличие от человека, который всегда подсознательно расставляет приоритеты. Машины работают по программе, а человек интуитивен. Какие задачи можно решать при помощи технологии машинного зрения на производстве.

Рассмотрим следующую ситуацию.

На столе есть сто пятьдесят деталей. Сто сорок семь деталей хорошего качества, у одной – незначительный дефект поверхности, другая деформирована. А одна деталь вообще не из этой партии. Человек может разглядеть эти детали за несколько секунд. Это не покажется ему сложным. Но если повторить задачу несколько десятков раз, то человек попросту устанет.

Такая ситуация типична для работы оператора производственной линии за всю смену. При стандартном 8-часовом рабочем дне человек теряет концентрацию довольно часто. Причем потеря концентрации может привести к тому, что бракованные детали не изымаются и будут использованы в конечном изделии.

Подобных проблем не возникнет, если используются технологии машинного зрения при контроле качества или других технологических операциях. Специальные датчики отсканируют каждую деталь и сообщат, если с ней что-то не так. В базе данных программы хранится вся информация о деталях, поэтому система может сравнивать полученные результаты с эталонными.

Яркий пример работающей системы – TEasier, он распознает Вас всего по одному изображению. Но вероятность распознавания может быть выше при большем количестве фотографий Вашего лица.

TEasier способен узнать Вас даже в условиях с недостаточным освещение или после смены имиджа! Машинное зрение TEasier основано на алгоритмах нейросетей. Это такой маленький искусственный интеллект, который предназначен для защиты доступа к учетной записи компьютера или аккаунтам соцсетей. TEasier видит Вас с помощью веб-камеры, подключенной к персональному компьютеру.

Сфера использования машинного зрения TEasier пока несколько ограничена, но в скором будущем экосистема TEasier возможно будет распространена на всю деятельность пользователя, где бы он не находился.

Разработчики программного обеспечения Корпорации Триол не останавливаются на достигнутом.

Одна из будущих возможностей TEasier – это применение его машинного зрения в Интернете вещей.

Но об этом, чуть позже.

Друзья, скачивайте приложение для персонального компьютера, устанавливайте TEasier и защитите свои данные от посторонних лиц!