سيستم هاي كنترل بينا

نوع فایل:ورد

تعداد صفحات:105

اندازه فایل:1.58مگابایت

فهرست مطالب

فصل اول:

آشنايي با ماشين بينايي و تصوير برداري ديجيتالي

1 كليات

1ـ1 بينايي و اتوماسيون كارخانه

2ـ1 بينايي انسان در مقابل بينايي ماشين

3ـ1  پارامترهاي مقايسه اي

1ـ3ـ1 تطبيق پذيري

2ـ3ـ1 تصميم گيري

3ـ3ـ1 كيفيت اندازه گيري

4ـ3ـ1 سرعت واكنش

5ـ3ـ1 طيف موج واكنش

6ـ3ـ1 توانايي درك صحنههاي دو بعدي و سه بعدي

7ـ3ـ1 خلاصة‌مقايسه

4ـ1 توجيه اقتصادي

فصل دوم

سيستم بينايي و كنترل

2 كليات سيستم

1ـ2 تصويرگيري

فهرست مطالب

1ـ1ـ2 نورپردازي

2ـ1ـ2 تشكيل تصوير و متمركز نمودن آن

3ـ1ـ2 شناسايي تصوير

2ـ2 پردازش

3ـ2 خروجي يا نمايش داده هاي تصويري

فصل سوم

پردازاش تصوير

3 مقدمه

1ـ3 پيكسل

2ـ3 پنجره

3ـ3 مكان پيكسل

4ـ3 مكان پيكسل

5ـ3 خطاي كوانتايز كردن

1ـ5ـ3 خطاي اندازه گيري

6ـ3 هيستوگرام

1ـ6ـ3 ايجاد هيستوگرام

2ـ6ـ3 مشخصات

7ـ3 سيستمهاي رنگي  CMYB و RGB

1ـ كليات

تكنولوژي ماشين بينايي و تصوير برداري ديجيتالي شامل فرآيندهايي است كه نيازمند بكارگيري علوم مختلف مهندسي و نرم افزاري كامپيوتر مي باشد. اين فرآيند را مي توان به چند دسته اصلي تقسيم نمود:

1ـ ايجاد تصوير به شكل ديجيتالي

2ـ بكارگيري تكنيكهاي كامپيوتري جهت پردازش و يا اصلاح داده هاي تصويري

3ـ بررسي و استفاده از نتايج پردازيش براي اهدافي چون هدايت ربات يا كنترل نمودن تجهيزات خودكار، كنترل كيفيت يك فرآيند توليدي، يا فراهم آوردن اطلاعات جهت تجزيه و تحليل آماري در يك سيستم توليدي كامپيوتري (MAC).

قبل از آنكه بتوان هر يك از بخشهاي خاص اين تكنولوژي را بطور تخصصي بررسي نمود. مي بايستي آشنايي كلي با هر يك از اجزاء سيستم پيدا كرد و از اثرات هر بخش بر روي بخش ديگر مطلع بود. ماشين بينايي و تصويربرداري ديجيتالي از موضوعاتي است كه در آينده نزديك تلاش و تحقق بسياري از متخصصان را بخود اختصاص خواهد داد.

در طي سه دهة گذشته تكنولوژي بينايي كامپيوتري بطور پراكنده در صنايع فضايي، نظامي و بطور محدود در صنعت بكار برده شده است. جديد بودن تكنولوژي نبودن سيستم مقرون به صرفه در بازار و نبودن متخصصين اين رشته باعث شده است تا اين تكنولوژي بطور گسترده استفاده نشود. تا مدتي قبل از دوربين ها و سنسورها استفاده شده معمولاً بصورت سفارشي و مخصوص ساخته مي شدند  تا بتوانند براي منظور خاصي مورد استفاده قرار گيرند. همچنين فرآيند ساخت مدارهاي مجتمع بسيار بزرگ (VLSI ) آنقدر پيشرفت نكرده بود تا سنسورهاي حالت جامد با رزولوشن بالا ساخته شود.

استفاده از سنسورهاي ذكر شده مستلزم اين بود كه نرم افزار ويژه اي براي آن تهيه شود و معمولاً اين نرم افزارها نيز نياز به كامپيوترهايي با توان پردازش بالا داشتند. علاوه بر همه اين مطالب مهندسين مجبور بودند كه آموزشهاي لازم را پس از فراغت از تحصيل فراگيرند. زيرا درس ماشين بينايي در سطح آموزشهاي متداول مهندسي ( ليسانس) در دانشگاهها و به شكل كلاسيك ارائه نمي شد.

تكنولوژي ماشين بينايي در دهة آينده تاثير مهمي بر تمامي كارهاي صنعتي خواهد گذاشت كه دليل آن پيشرفتهاي تكنولوژي اخير در زمينه هاي مرتبط با ماشين بينايي است و اين پيشرفتها در حدي است كه از اين تكنولوژي هم اكنون حياتي مي باشد.

بطور كلي سه شرط ضروري براي فراگير شدن يك تكنولوژي جديد عبارت است از :

1ـ وجود سخت افزار اعتماد با قيمت معقول

2ـ وجود متخصصيني كه دانش سخت افزاري و نرم افزاري را در بكارگيري تكنولوژي داشته باشند.

3ـ وجود نياز يا بروز مشكلي كه نيازمند حل باشد.

امروزه تمامي اين شرايط در مورد تكنولوژي ماشين بينايي صادق است. سنسورهاي حالت جامد و كامپيوترهاي شخصي امروزي به عنوان ابزارهاي كارآمد، مطمئن و ارزان براي پردازش تصوير و تصميم گيري درباره آن موجود مي باشد. دانشگاهها ( در امريكا) به تعداد كافي مهندسيني را تربيت مي‌كنند كه دانش و مهارت كافي در زمينه ماشين بينايي را دارند و بالاخره به دليل حفظ استانداردها در سطح ملي نياز به افزايش بهره‌وري و بهبود كيفيت در امريكا وجود دارد. علاوه بر اين، بدليل مسائلي از قبيل نياز به بررسي دعاوي صنعتي و نياز به داشتن اطلاعات كامل از محصول در مراحل مختلف بطوريكه دسترسي به آن مقتدر باشد صنايع توليدي را وادار مي كند تا فرآيند جمع آوري و ذخيرة اطلاعات مربوط به محصول در مراحل مختلف توليد را خودكار نمايند.

در گذشته بسياري از فرآيندهاي توليد بر اساس بكارگيري نيروي انساني و بينايي وي طراحي شده اند. در اين سيستمها بينايي انسان به عنوان جزء لاينفك تواناييهاي فرآيند بوده است. ورود رباتها به كارخانجات و حذف نيروي انساني، ضرورت اضافه نمودن بينايي مصنوعي به سيستم را ايجاب مي نمايد. جهت بررسي موضوع نياز به بكارگيري ماشين بينايي بجاي بينايي انسان لازم است تا مطالعه دقيق تري صورت گيرد و تواناييهاي اين دو با هم مقايسه گردند.

1ـ1ـ بينايي و اتوماسيون كارخانه

وظايف اساسي كه مي تواند توسط سيستمهاي ماشين بينايي انجام گيرد شامل سه دسته اصلي است:

1ـ كنترل

2ـ بازرسي

3ـ ورود داده

كنترل در ساده ترين شكل آن مرتبط با تعيين موقعيت و  ايجاد دستورات مناسب مي باشد تا يك مكانيزم را تحريك نموده و يا عمل خاصي صورت گيرد. هدايت نقاله هاي هدايت شونده خودكار(AGV’s ) در عمليات انتقال مواد در يك كارخانه، هدايت مشعل جوشكاري در امتداد يك  شيار يا لبه، يا انتخاب يك سطح بخصوص براي انجام عمليات رنگ پاشي، توسط ربات، مثالهايي از بكارگيري ماشين بينايي در كنترل مي باشند.

كاربردهاي ماشين بينايي در بازرسي مرتبط با تعيين برخي پارامترها مي‌باشد.

ابعاد مكانيكي و هم چنين شل آن، كيفيت سطوح، تعداد سوراخها در يك قطعه، وجود و يا عدم وجود يك ويژگي يا يك قطعه در محل خاص از جمله پارامترهايي هستند كه توسط ماشين بينايي ممكن است بازرسي شوند. عمل اندازه گيري توسط ماشين بينايي كم  و بيش مشابه بكارگيري روشهاي سنتي استفاده از قيدها و سنجه هاي مخصوص و مقايسه ابعاد مي باشد. ساير عمليات بازرسي بجز موارد اندازه گيري شامل مواردي چون كنترل وجود بر چسب بر روي محصول ( داروئي، غذايي، . . . ) بررسي رنگ قطعه، وجود مواد خارجي در محصولات غذايي نيز با تكنيكهاي خاص انجام مي گيرد:

كار بازرسي ممكن است حتي شامل مشخص نمودن خواص يا ويژگيهاي الكتريكي يك محصول گردد. با مشاهدة خروجي اندازه گيري هاي الكتريكي مي‌توان صحت عملكرد محصولات الكتريكي را بازرسي نمود. هر چند كه در چنين مواردي چنانچه سيستم بينايي كار ديگري بجز مورد ذكر شده انجام ندهد. معمولاً روش ساده تر و مقرون به صرفه تر بدين صورت خواهد بود كه كار بازرسي فوق توسط يك ريز پردازنده و ابزارهاي مربوطه انجام گيرد.

اطلاعات مربوط به كيفيت محصول و يا مواد و همچنين تعقيب فرآيند توليد را مي توان توسط ماشين بينايي گرفته و در بانك اطلاعاتي سيستم توليد كامپيوتري جامع بطور خودكار وارد نمود. اين روش ورود اطلاعات بسيار دقيق و قابل اعتماد است كه دليل آن حذف نيروي انساني از چرخة مزبور مي باشد. علاوه بر اين، ورود اطلاعات بسيار مقرون به صرفه خواهد بود چرا كه اطلاعات بلافاصله پس از بازرسي و به عنوان بخشي، از ان جمع آوري و منتقل است منحصر به يك سيستم پيچيدگي سيستمهاي بينايي متفاوت مي باشد. اين سيستمها ممكن است منحصر به يك سيستم باركدينگ  معمولي كه براي مشخص نمودن نوع محصول جهت كنترل موجودي بكار مي رود. تشكيل شده باشد يا ممكن است متشكل از يك سيستم بينايي صنعتي كامل براي اهدافي چون كنترل كيفيت محصول باشد.