اصل عملکرد سنسور بصری

Mar 28, 2023

پیام بگذارید

فناوری سنجش بصری یکی از هفت دسته اصلی فناوری سنجش است. سنسورهای بصری به حسگرهایی اطلاق می‌شوند که کمیت‌های مشخصه (مساحت، مرکز ثقل، طول، موقعیت و غیره) یک جسم را از طریق پردازش تصویر تصاویر گرفته‌شده توسط دوربین، و خروجی داده‌ها و نتایج قضاوت را محاسبه می‌کنند. حسگرهای بصری منبع مستقیم اطلاعات برای کل سیستم بینایی ماشین هستند که عمدتاً از یک یا دو حسگر گرافیکی تشکیل شده‌اند که گاهی با پروژکتورهای نور و سایر تجهیزات کمکی همراه هستند. عملکرد اصلی یک سنسور بینایی به دست آوردن تصاویر اصلی کافی برای پردازش توسط یک سیستم بینایی ماشین است.

 

 

اصل کار حس بصری:

 

بینایی از روشی برای به دست آوردن اطلاعات محیطی خارجی در دنیای زیستی سرچشمه می گیرد و مؤثرترین وسیله برای موجودات طبیعی برای به دست آوردن اطلاعات است. این یکی از اجزای اصلی هوش بیولوژیکی است. "۸۰ درصد اطلاعات انسان از طریق بینایی به دست می‌آید. بر اساس این الهام، محققان شروع به نصب "چشم‌هایی برای ماشین‌هایی کردند که ماشین‌ها را قادر می‌سازد تا اطلاعات خارجی را از طریق "مانند انسان" به دست آورند و در نتیجه منجر به تولد یک رشته جدید - بینایی کامپیوتری شد. از طریق تحقیقات بر روی سیستم‌های بینایی بیولوژیکی، افراد سیستم‌های بینایی ماشین را تقلید کرده و ایجاد می‌کنند، اگرچه تفاوت قابل توجهی با سیستم‌های بینایی انسان وجود دارد.»، اما این یک پیشرفت در فناوری حسگر است. ماهیت فناوری حسگر بصری، فناوری پردازش تصویر است که سیگنال‌هایی را از سطح یک جسم گرفته و تصاویر را برای ارائه به محققان ترسیم می‌کند.

 

Five-axis and six-axis joint robots1

 

سنسورهای بصری دارای هزاران پیکسل هستند که نور کل یک تصویر را می گیرند. وضوح و ظرافت یک تصویر معمولاً بر حسب وضوح اندازه گیری می شود که بر حسب تعداد پیکسل بیان می شود. پس از ثبت تصویر، حسگر بصری آن را با تصویر مرجع ذخیره شده در حافظه برای تجزیه و تحلیل مقایسه می کند. به عنوان مثال، اگر یک حسگر بصری تنظیم شده باشد که اجزای ماشین را با هشت پیچ به درستی درج شده شناسایی کند، حسگر می‌داند که قطعاتی که فقط هفت پیچ دارند باید رد شوند یا قطعاتی که پیچ‌های نامناسب دارند. علاوه بر این، صرف نظر از اینکه قطعه ماشین در کجای میدان دید قرار دارد و صرف نظر از اینکه قطعه در محدوده 360 درجه می چرخد، حسگرهای بصری می توانند قضاوت کنند. ظهور فناوری سنجش بصری مشکل عدم توانایی سایر حسگرها به دلیل محدودیت‌های اندازه سایت یا تجهیزات تشخیص بزرگ را حل می‌کند، که به طور گسترده توسط صنعت تولید صنعتی مورد استقبال قرار گرفته است.

 

 

فناوری سنجش بصری شامل فناوری سنجش بصری سه بعدی است و حسگرهای بصری سه بعدی طیف وسیعی از کاربردها مانند تلفن های همراه چند رسانه ای، دوربین های شبکه، دوربین های دیجیتال، ناوبری بصری ربات، سیستم های ایمنی خودرو، تجزیه و تحلیل پیکسل های زیست پزشکی، رابط های انسان و کامپیوتر، مجازی را دارند. واقعیت، نظارت، آزمایش صنعتی، سنجش از راه دور بی سیم، فناوری میکروسکوپ، رصد نجومی، ناوبری مستقل اقیانوس، ابزار علمی و غیره. این کاربردهای مختلف مبتنی بر فناوری حسگر تصویر بصری سه بعدی هستند. به طور خاص، فناوری تصویربرداری سه بعدی کاربردهای فوری در کنترل صنعتی و ناوبری خودروهای مستقل دارد.

 

 

فناوری سنجش بصری هوشمند نیز نوعی فناوری حسگر بصری است. حسگرهای بصری هوشمند تحت فناوری حسگر بصری هوشمند که به عنوان دوربین های هوشمند نیز شناخته می شوند، سریع ترین فناوری جدید در حال توسعه در زمینه بینایی ماشین در سال های اخیر هستند. دوربین هوشمند یک سیستم بینایی ماشین کوچک با عملکردهای جمع آوری تصویر، پردازش تصویر و انتقال اطلاعات است. این یک سیستم بینایی کامپیوتری تعبیه شده است. حسگرهای تصویر، پردازنده های دیجیتال، ماژول های ارتباطی و سایر لوازم جانبی را در یک دوربین ادغام می کند. با توجه به این طراحی یکپارچه، می توان پیچیدگی سیستم را کاهش داد و قابلیت اطمینان را بهبود بخشید. در عین حال، اندازه سیستم تا حد زیادی کاهش یافته است و زمینه کاربرد فناوری بصری را گسترش می دهد.

 

Robot work with injection machine

 

مزایای حسگرهای بصری هوشمند مانند سهولت یادگیری، استفاده، نگهداری و نصب و همچنین توانایی ساخت سیستم های بازرسی بصری قابل اعتماد و موثر در مدت زمان کوتاه، منجر به توسعه سریع این فناوری شده است. واحد جمع‌آوری تصویر حسگر بصری عمدتاً از یک دوربین CCD/CMOS، یک سیستم نوری، یک سیستم روشنایی و یک کارت دریافت تصویر تشکیل شده است. تصویر نوری را به تصویر دیجیتال تبدیل می کند و آن را به واحد پردازش تصویر منتقل می کند.