Machine vision là gì? Tổng hợp thông tin về thị giác máy

Machine vision là gì? Tổng hợp thông tin về thị giác máy

Hệ thống thị giác máy là gì?

Theo Wikipedia, Hệ thống thị giác máy (Machine vision) là công nghệ và phương pháp được sử dụng để cung cấp khả năng kiểm tra và phân tích tự động dựa trên các hình ảnh. 

Hệ thống thị giác máy được sử dụng trong các ứng dụng như kiểm tra tự động, kiểm soát quá trình, hướng dẫn robot trong các mảng công nghiệp… Nói cách khác, hệ thống thị giác máy tích hợp công nghệ hiện đại để giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề phức tạp trong thế giới thực một cách nhất quán và đáng tin cậy.

Theo Hiệp hội AIA, thị giác máy bao gồm tất cả các ứng dụng công nghiệp và phi công nghiệp. Trong đó, sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm cung cấp và hướng dẫn hoạt động cho các thiết bị trong việc thực hiện các chức năng của chúng dựa trên việc chụp và xử lý hình ảnh. 

Theo SearchEnterpriseAI, “hệ thống thị giác máy là khả năng nhìn của máy tính; nó sử dụng một hoặc nhiều máy quay video, chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số (ADC) và xử lý tín hiệu kỹ thuật số (DSP). Dữ liệu kết quả được chuyển đến máy tính hoặc bộ điều khiển robot. Thị giác máy có độ phức tạp tương tự như nhận dạng giọng nói ”.

Tóm lại, thị giác máy được xem như là bộ não xử lý thông tin và cực kỳ quan trọng và ngày càng phổ biến hơn trong môi trường tự động hóa công nghiệp và ứng dụng trong các ngành như an ninh, xe tự hành, sản xuất thực phẩm, đóng gói hay hậu cần.

Ứng dụng của thị giác máy

Thị giác máy hoạt động với mục đích chính là giúp kiểm tra và phân loại hình ảnh tự động. Công  nghệ này được áp dụng cho robot để phát hiện nơi lấy và đặt đồ, cũng là giải pháp end-to-end của nhiều điểm trong toàn bộ hệ thống. 

Việc tích hợp máy ảnh quang phổ hỗ trợ màu sắc hình ảnh tốt hơn cho đối tượng được kiểm tra và phân loại. Với những hình ảnh có độ chi tiết cao hơn, phương pháp này sẽ mất nhiều thời gian hơn. Ví dụ như hệ thống máy thị giác có thể kiểm tra và phân loại đối tượng trong nhiều ngành công nghiệp ô tô, điện tử và chất bán dẫn sẽ khác so với khi ứng dụng  trong ngành thực phẩm và đồ uống.

Nguyên lý hoạt động của thị giác máy

Đây là bước đầu tiên trong trình tự kiểm tra tự động vì máy ảnh cần nhìn thấy đối tượng hoặc mục mà nó sẽ chụp và gửi đến bộ xử lý để xử lý hình ảnh. Tùy thuộc vào mức độ chi tiết yêu cầu sẽ thay đổi loại máy ảnh nào cần thiết để chụp ảnh, có thể từ máy ảnh tiêu chuẩn và máy ảnh rộng đến máy ảnh 3D.

Sau đó, các gói và chương trình phần mềm thị giác máy sẽ sử dụng các kỹ thuật xử lý hình ảnh kỹ thuật số khác nhau để trích xuất thông tin cần thiết và đưa ra quyết định phải làm gì với hình ảnh, thường bằng cách chuyển nó sang phần tiếp theo của quy trình, chuyển hướng nó sang một quy trình khác, hoặc loại bỏ mặt hàng đó khỏi hệ thống sản xuất hoặc phân phối.

Ví dụ, hãy xem xét hệ thống kiểm tra mức chiết rót tại nhà máy bia (Hình 1). Mỗi chai bia đi qua một cảm biến kiểm tra, hệ thống này sẽ kích hoạt hệ thống thị giác để nhấp nháy đèn nhấp nháy và chụp ảnh chai. Sau khi có được hình ảnh và lưu trữ trong bộ nhớ, phần mềm vision sẽ xử lý hoặc phân tích nó và đưa ra phản hồi đạt - không đạt dựa trên mức đổ đầy của chai. Nếu hệ thống phát hiện một chai được đổ đầy không đúng cách — không thành công — thì nó sẽ báo hiệu một bộ chuyển hướng để loại bỏ chai. Người điều hành có thể xem các chai bị từ chối và thống kê quy trình đang diễn ra trên màn hình. 

Hệ thống thị giác máy cũng có thể thực hiện các phép đo khách quan, chẳng hạn như xác định khe hở bugi hoặc cung cấp thông tin vị trí để hướng dẫn rô bốt căn chỉnh các bộ phận trong quy trình sản xuất. Hình 2 cho thấy các ví dụ về cách hệ thống thị giác máy có thể được sử dụng để vượt qua hoặc hỏng bộ lọc dầu (bên phải) và đo chiều rộng của mấu giữa trên giá đỡ (bên trái).

Các thiết bị thị giác máy

Máy ảnh

Có nhiều loại camera khác nhau dành cho hệ thống thị giác máy với các giao diện, pixel, độ phân giải và tính năng khác nhau. Máy ảnh là thiết bị chính để kiểm tra đối tượng hoặc mục trong hệ thống thị giác máy. Ngoài ra, máy ảnh thông minh và máy ảnh 3D, máy ảnh nhiệt cũng là các loại máy ảnh ứng dụng trong thiết bị thị giác máy.

Phần mềm 

Hệ thống thị giác máy yêu cầu phần mềm trực quan hóa dữ liệu và hiển thị những gì camera đang nhìn để người vận hành phân tích và bảo trì hệ thống cũng như lập trình các chức năng của phần cứng. Có các phần mềm có sẵn khác nhau có thể phù hợp với những gì hệ thống thị giác máy cần làm và dữ liệu nào cần được hiển thị cho người vận hành từ hệ thống.

Ngoài ra, thiết bị thị giác máy còn có những hệ thống nhúng, khung, đèn chiếu sáng, ống kính, máy tính, cáp, xác minh nhãn, robot…

Lợi ích khi ứng dụng thị giác máy trong sản xuất 

Các ứng dụng của machine vision khác nhau phụ thuộc vào ngành công nghiệp và môi trường sản xuất, bao gồm: kiểm tra chất lượng thành phẩm, kiểm tra nhãn, kiểm ra lỗi, xác minh mã, kiểm tra hướng, truy xuất nguồn gốc, kiểm tra bao bì, đọc mã vạch... Trong đó, 10 ứng dụng thường thấy của machine vision trong sản xuất như sau:

1. Bảo trì tiên đoán

Việc thu thập hình ảnh từ các camera gắn ở robot được gửi về trung tâm xử lý giúp xác định các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng phát sinh.

2. Kiểm tra bao bì lỗi trong sản xuất

Hình ảnh được chụp và chuyển đến bộ phận kiểm tra xem xét về màu sắc, kích thước, chiều rộng và toàn bộ đáp ứng được yêu cầu, những sản phẩm không đạt sẽ bị loại.

3. Đọc mã vạch

Với vô số mã vạch khác nhau trên từng loại sản phẩm khác nhau, nhiệm vụ đọc mã vạch khó có thể được thực hiện một cách thủ công và quy mô lớn. Kể cả các máy quét mã vạch bằng tay cũng tốn thời gian và gây ra lỗi. Vì vậy, giải pháp machine vision đáp ứng được nhiều yêu cầu như chi phí sản xuất, ngăn ngừa sp lỗi.

4. Giám sát sản phẩm và thành phần lắp ráp

Machine vision cho phép nhà sản xuất kiểm tra chai ở chế độ 360 đảm bảo các sản phẩm được đặt trong bao bì chính xác và cũng có thể kiểm tra các thuộc tính quan trọng khác của sản phẩm đóng gói như: đóng nắp, chất lượng in, nhãn...

5. Theo dõi khiếm khuyết

Đảm bảo các sản phẩm được sản xuất ra không có bất kỳ lỗi khiếm khuyết nào.

6. Kiểm tra 3D

Machine vision sử dụng hình ảnh có độ phân giải cao để xây dựng mô hình 3D. Những hình ảnh này khi được kết hợp sẽ xác định các chân kết nối trên mạch có bị lỗi hay gây hại cho dây chuyền sản xuất hay không.

7. Cải thiện an toàn lao động

Ứng dụng của thị giác máy có thể theo dõi con người và dự đoán sự chuyển động của thiết bị để tránh các tương tác nguy hiểm do có sự cải thiện an toàn lao động.

8. Track & trace 

Hay còn được gọi là theo dõi và kiểm soát hàng hóa để xác định tình trạng vận chuyển tại bất kỳ thời điểm nào.

9. Phân tích văn bản 

10. Nền tảng cho trí tuệ nhân tạo

Công ty Cổ phần tự động hóa Tân Phát là đơn vị cung cấp giải pháp tự động hóa tổng thể trong đó có giải pháp thị giác máy ứng dụng trong các ngành và lĩnh vực khác nhau, hỗ trợ tự động hóa trong khâu kiểm tra và phân loại sản phẩm giúp nâng cao chất lượng, tăng năng suất lợi nhuận cho doanh nghiệp.

—————————————————————–

MỌI THÔNG TIN CHI TIẾT LIÊN HỆ

CÔNG TY CỔ PHẦN GIẢI PHÁP TỰ ĐỘNG HÓA ETEK

Địa chỉ trụ sở chính 189 Phan Trọng Tuệ –Thanh Liệt- Thanh Trì – Hà Nội

Hotline: (+84) 965.800.166

Hoặc để lại thông tin tại Boxchat

Website: etek.com.vn, tpaparking.vn​ , tpad.vn , tpa-fas.com.vn

Các vị trí Tuyển dụng hấp dẫn từ ETEK