Главная / Блог / Компьютерное зрение
Руководство по компьютерному зрению: основные принципы и применение
Компьютерное зрение открывает перед нами огромные возможности, охватывая такие задачи, как сегментация изображений, определение объектов, классификация изображений, отслеживание движущихся объектов во времени, распознавание лиц, оптическое распознавание символов и генерация изображений. Эта область искусственного интеллекта тесно связана с обработкой изображений и распознаванием образов, стремясь глубже понять содержание изображений и видео для 3D-понимания сцен, оценки движения и распознавания событий.

Примеры применения компьютерного зрения включают системы контроля процессов (промышленные роботы, автономные транспортные средства), системы видеонаблюдения, организацию информации, моделирование и анализ окружающей среды, взаимодействие человека с компьютером, дополненную реальность и вычислительную фотографию.

Зная потенциал компьютерного зрения и его прикладное значение, особенно важно понимание того, как эта технология может улучшить контроль производственных процессов. Мощь нейросетевой видеоаналитики компании "CVC" демонстрирует, как важные компоненты, такие как обнаружение объектов, распознавание объектов и отслеживание объектов, могут быть интегрированы для повышения эффективности и безопасности за счет компьютерных видеосистем. Эта статья предлагает исчерпывающий обзор основных принципов компьютерного зрения и его применения, подчеркивая, как продвинутые технологии и проекты в сфере компьютерного зрения способствуют трансформации отраслей и созданию новых возможностей.

Различие между машинным и компьютерным зрением

Компьютерное зрение (CV) и машинное зрение (MV) являются двумя взаимосвязанными, но различными областями технологий, каждая из которых имеет свои уникальные цели и применения. Компьютерное зрение — это отрасль искусственного интеллекта, которая занимается извлечением полезной информации из цифровых изображений или видео. Эта технология стремится обрабатывать, анализировать и понимать цифровые изображения для получения полезной информации, используемой в самых разных приложениях, от автономных автомобилей до виртуальной и дополненной реальности.

В отличие от компьютерного зрения, машинное зрение применяется преимущественно в промышленности и производстве для автоматизации задач и контроля качества. Основная цель машинного зрения — заменить возможности человеческого зрения с помощью камеры и компьютера, чтобы собирать как можно больше полезной информации о визуальном мире, игнорируя ненужные данные. Это включает в себя автоматический контроль и обнаружение дефектов, классификацию объектов, проверку упаковки и сканирование штрих-кодов.

Одним из ключевых отличий между машинным и компьютерным зрением является их применение. Компьютерное зрение фокусируется на полном понимании цифрового ввода после получения, обработки и анализа изображений. Однако не все отрасли требуют расширенных возможностей систем компьютерного зрения, поэтому в этих случаях используется машинное зрение. В то время как системы машинного зрения требуют наличия камеры и компьютера, системы компьютерного зрения могут использоваться отдельно.

Системы машинного зрения состоят из захвата изображений, обработки изображений, анализа, оценки и принятия решений для контроля процессов. Например, компания "CVC", использующая нейросетевую видеоаналитику для контроля производственных процессов, демонстрирует, как интеграция обнаружения объектов, распознавания объектов и отслеживания объектов может повысить эффективность и безопасность за счет использования машинного зрения.

Таким образом, выбор между компьютерным и машинным зрением зависит от конкретных потребностей и требований применения. Компьютерное зрение предлагает более широкие возможности для анализа и понимания визуальной информации в различных областях, в то время как машинное зрение ориентировано на специфические задачи автоматизации и контроля качества в промышленности.
Различие между машинным и компьютерным зрением

Как работает машинное зрение

Машинное зрение — это технология, которая позволяет машинам видеть, анализировать и принимать решения на основе полученных изображений без участия человека. Системы машинного зрения могут быть простыми, используя обычные цифровые или аналоговые камеры, или более сложными, с использованием умных камер, которые проводят часть анализа самостоятельно. Эти системы способны распознавать до 98% объектов и определять, что они видят, что делает их подходящими для выполнения более ответственных задач.

Этапы работы машинного зрения

  • 1
    Захват изображения: Используются фоточувствительные устройства, которые преобразуют оптическое излучение в электрические сигналы.
  • 2
    Обработка изображений: Цифровые данные с видеооборудования анализируются с помощью алгоритмов обработки изображений, которые можно разделить на предварительную обработку (удаление шума и улучшение контраста) и анализ (определение границ, идентификация элементов и распознавание особенностей).
  • 3
    Выполнение операции: После сбора и анализа информации система предпринимает действия на основе алгоритмов, таких как сигнализация об ошибках, удаление дефектных частей, сортировка отходов и т.д.
Машинное зрение с ИИ увеличивает время безотказной работы оборудования и снижает затраты на обслуживание. Умные камеры с ИИ повышают надежность, безопасность и производительность в производственных и промышленных средах. Они обеспечивают безопасность персонала, подрядчиков и операторов сторонних организаций, работающих в потенциально опасных условиях. Также умные камеры с ИИ могут регистрировать информацию о неблагоприятных событиях, что может быть полезно в будущем.

Применение машинного зрения

Машинное зрение используется для обнаружения дефектов, контроля формы и геометрии, сортировки продукции, в робототехнике, логистике и размещении, распознавании маркировки, контроле выпуска и захвате изображений в опасных или недоступных местах. Компоненты системы машинного зрения включают цифровые или аналоговые камеры, программное обеспечение для захвата изображений, процессор, программное обеспечение для машинного зрения, входное/выходное оборудование или коммуникационные каналы, умные камеры, специализированные источники света, специализированное прикладное программное обеспечение для обработки и анализа изображений, сенсор синхронизации и приводы для сортировки или отклонения дефектных частей.
Подробнее посмотреть о использовании компьютерного зрения в различных отраслях можно на странице "Отраслевые решения".

Преимущества машинного зрения перед человеческим

Машинное зрение обладает множеством преимуществ перед человеческим зрением, что делает его незаменимым во многих технологических и производственных областях. Одним из ключевых преимуществ является способность машинного зрения работать непрерывно без перерывов, в отличие от человеческого зрения, которое может уставать. Это особенно важно в условиях, где требуется круглосуточный мониторинг или длительные операции.

Машинное зрение демонстрирует высокую точность и согласованность, не пропуская никаких деталей, что часто бывает недостижимо для человеческого глаза. Эта характеристика критически важна в производственных процессах, где каждый мелкий дефект может привести к серьезным последствиям. К тому же, системы машинного зрения способны обрабатывать большие объемы данных и принимать решения быстрее, чем это возможно человеку.

Важной особенностью машинного зрения является его адаптируемость к конкретным задачам, что делает его более эффективным в сравнении с универсальным человеческим зрением. Это позволяет точно настраивать системы под нужды конкретного производства или процесса, улучшая общую производительность и качество продукции.

Машинное зрение также может быть интегрировано с другими системами для предоставления оповещений или инициирования действий на основе анализа визуальных данных. Это расширяет его применение от контроля качества на производстве до безопасности и наблюдения, где мгновенная реакция на обнаруженные угрозы может быть жизненно важной.

Дополнительные технические возможности машинного зрения включают обработку множества изображений одновременно, что значительно повышает эффективность и расширяет функциональные возможности. Машины могут обнаруживать миллионы оттенков цвета и их градаций, что далеко выходит за рамки человеческих возможностей. Это особенно важно в задачах, где необходимо точное восприятие и анализ цвета, например, в текстильной промышленности или при качественном контроле пищевых продуктов.

Таким образом, машинное зрение является ключевым элементом в современных производственных процессах, обеспечивая высокую точность, надежность и эффективность, которые недостижимы для человеческого зрения. Эти качества делают его незаменимым инструментом во многих отраслях, от производства до здравоохранения и безопасности.

Области применения машинного зрения

Машинное зрение играет ключевую роль в медицинской индустрии, помогая в обнаружении рака молочной железы и кожи, а также в диагностике неврологических и мускулоскелетных расстройств. Технологии компьютерного зрения анализируют результаты МРТ для выявления опухолей мозга и упрощают работу с ультразвуковыми изображениями, МРТ и КТ, повышая их точность.

В сельском хозяйстве машинное зрение обнаруживает поврежденные продукты в процессе обработки и быстро подсчитывает количество объектов на изображениях продукции. Фермеры с помощью приложений компьютерного зрения могут легко идентифицировать вредителей и сорняки. Кроме того, для мониторинга животных на расстоянии и обнаружения болезней, изменений в поведении или родов используется компьютерное зрение.

В робототехнике и сельскохозяйственных задачах применяются роботы для сбора урожая, автономные тракторы и дроны, оснащенные системами компьютерного зрения. Дроны и дистанционные датчики в сельском хозяйстве собирают большие объемы данных для анализа с помощью алгоритмов машинного обучения.

В розничной торговле компьютерное зрение упрощает процессы закупок, используется в самообслуживающих кассах или в сочетании с машинным обучением для полностью автоматизированного выставления счетов. Компьютерное зрение помогает в управлении запасами, анализе поведения покупателей, обеспечении безопасности и оптимизации уровней персонала в розничной торговле.

В производственной сфере компании используют компьютерное зрение для обнаружения дефектов продукции в реальном времени. Системы машинного зрения применяются в промышленной автоматизации, позволяя машинам выполнять задачи. Эти системы повышают эффективность производства и улучшают контроль качества продукции.

Автономные транспортные средства используют компьютерное зрение для распознавания дорожных знаков, пешеходов и других транспортных средств, что обеспечивает безопасное передвижение. В здравоохранении компьютерное зрение используется для анализа медицинских изображений, поддержки диагностики и планирования лечения.

Технологии компьютерного зрения позволяют роботам анализировать окружающую среду, распознавать объекты и принимать решения на основе собранной информации, что приводит к созданию более гибких и интеллектуальных роботов. Компьютерное зрение также обеспечивает автоматическое распознавание лиц, пола, возраста, анализ поведения и подозрительных действий в системах видеонаблюдения, повышая уровень безопасности.

Машинное зрение является ключевым элементом Индустрии 4.0, помогая системам промышленной автоматизации в различных процессах, таких как улучшение управления запасами, обнаружение дефектных частей и повышение качества производства.
В разделе "Кейсы" мы описали, как успешно справляется с различными производственными задачами CVC на конкретных предприятиях абсолютно разных сфер деятельности: от небольшой стоматологической клиники до сложного производства. Там же в цифрах показали экономическую целесообразность использования системы машинного зрения CVC.

Заключение и перспективы развития

В заключение, данное руководство подчеркивает значительный вклад компьютерного и машинного зрения в различные сферы жизни, от производства до здравоохранения и сельского хозяйства. Мы рассмотрели основные принципы работы этих технологий, их различие и взаимодополнение, а также их ключевые преимущества перед человеческим зрением. Эта статья наглядно показала, как компьютерное зрение обеспечивает безопасность, повышает эффективность и контроль качества в промышленных процессах, адаптируясь к конкретным задачам и требованиям предприятий.

Использование нейросетевой видеоаналитики компании "CVC" демонстрирует гигантский шаг вперед в сфере контроля процессов, предлагая решения, которые улучшат ваше производство с помощью инновационных технологий. Изучение случаев, аналогичных вашим производственным задачам, может стать неоценимым ресурсом для вашего бизнеса. Запросите демонстрацию уже внедренных решений, чтобы убедиться в эффективности подхода, ориентированного на использование компьютерного зрения и машинного обучения в индустрии.

FAQs

Cyber Vision Control

Хотите узнать, как можно сократить потери вашей компании с помощью видеоаналитики CVC? Звоните.
Получите конкурентное преимущество!
20 дней
Средний срок окупаемости внедрения CVC
>10 млн
>100 млн
Выявлено дисциплинарных нарушений
Выявлено экономических нарушений
Читать по теме