O que é visão artificial?

 

A visão artificial é a capacidade de um computador ver; ela emprega uma ou mais câmeras de vídeo, conversão analógico-digital (ADC) e processamento de sinal digital (DSP). Os dados resultantes são enviados a um computador ou a um controlador de robô. A visão mecânica é semelhante em complexidade ao reconhecimento de voz.

Às vezes, a visão mecânica é confundida com o termo visão computacional. A tecnologia é frequentemente integrada à inteligência artificial (IA), à aprendizagem automática e à aprendizagem profunda para acelerar o processamento de imagens.

Como funciona a visão mecânica?

A visão mecânica usa câmeras para capturar informações visuais do ambiente ao redor. Em seguida, ela processa as imagens usando uma combinação de hardware e software e prepara as informações para uso em vários aplicativos. 

A tecnologia de visão artificial geralmente usa ótica especializada para adquirir imagens. Essa abordagem permite que determinadas características da imagem sejam processadas, analisadas e medidas.

Por exemplo, um aplicativo de visão mecânica como parte de um sistema de fabricação pode ser usado para analisar uma determinada característica de uma peça que está sendo fabricada em uma linha de montagem. Ele poderia determinar se a peça atende aos critérios de qualidade e, se não atender, descartar a peça.

Nas configurações de fabricação, os sistemas de visão mecânica normalmente precisam do seguinte:

Iluminação. A iluminação ilumina o objeto ou a cena para tornar suas características visíveis.

Lente. Captura a imagem e a entrega ao sensor na câmera como luz.

Placa de captura, frame grabber ou sensor. Esses dispositivos trabalham juntos para processar a imagem da câmera e convertê-la em um formato digital como pixels. Os sensores de imagem convertem a luz em sinais elétricos usando a tecnologia de semicondutor de óxido metálico complementar ou um dispositivo de carga acoplada.

Processador. O processador executa o software e os algoritmos relacionados que processam a imagem digital e extraem as informações necessárias.

Comunicação. Esses sistemas permitem que as câmeras de visão mecânica e o sistema de processamento se comuniquem com outros elementos do sistema maior, geralmente usando um sinal discreto de entrada/saída ou uma conexão serial.

Há dois tipos de câmeras usadas na visão artificial de fabricação: câmeras de varredura de área e câmeras de varredura de linha. Veja a seguir como elas funcionam:

Varredura de área. Essas câmeras tiram fotos em um único quadro usando um sensor retangular. O número de pixels no sensor corresponde à largura e à altura da imagem. As câmeras de varredura de área são usadas para escanear objetos com o mesmo tamanho em termos de largura e altura.

Varredura de linha. Essas câmeras criam uma imagem pixel a pixel. Elas são adequadas para capturar imagens de itens em movimento ou de tamanhos irregulares. O sensor passa em um movimento linear sobre um objeto ao tirar a foto. As câmeras de varredura de linha não são limitadas a uma resolução específica como as câmeras de varredura de área.

As lentes da câmera variam em qualidade óptica. Duas especificações importantes em qualquer sistema de visão são a sensibilidade e a resolução da lente, que têm as seguintes características:

Sensibilidade é a capacidade de uma máquina de enxergar com pouca luz ou de detectar impulsos fracos em comprimentos de onda invisíveis.

Resolução é o grau em que uma máquina pode diferenciar objetos.

Em geral, quanto maior a resolução, mais confinado é o campo de visão artificial. A sensibilidade e a resolução são interdependentes. Se outros fatores forem constantes, o aumento da sensibilidade reduz a resolução, e o aumento da resolução reduz a sensibilidade.