વિઝ્યુઅલ સિસ્ટમ્સ - તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે
રોબોટ્સ મનુષ્યો જેવા જીવંત સજીવો નથી, તેથી તેમની પાસે આંખો અને મગજ નથી, અને દ્રશ્ય માહિતી મેળવવા માટે, તેમને વિઝ્યુઅલ સિસ્ટમ્સ તરીકે ઓળખાતા વિશિષ્ટ તકનીકી સંવેદનાત્મક ઉપકરણોની જરૂર છે.
વિઝ્યુઅલ સિસ્ટમ્સ પરવાનગી આપે છે રોબોટ્સ વર્ક ઑબ્જેક્ટ્સ અને દ્રશ્યોની છબીઓ પ્રાપ્ત કરો, ડિજિટલ ઉપકરણોના સમૂહનો ઉપયોગ કરીને તેનું રૂપાંતર કરો, પ્રક્રિયા કરો અને તેનું અર્થઘટન કરો, જેથી રોબોટ એક્ટ્યુએટર, આ ડેટા અનુસાર, પર્યાપ્ત રીતે કાર્ય કરી શકે.
અત્યંત સંવેદનશીલ સિસ્ટમોની તુલનામાં, તે વિઝન સિસ્ટમ્સ છે જે રોબોટને સામાન્ય રીતે કાર્ય કરવા માટે 90% સુધી વિઝ્યુઅલ માહિતી પહોંચાડવામાં સક્ષમ છે. આમ, મશીન વિઝનના અમલીકરણની સમસ્યાને ઘણા પગલાઓમાં હલ કરવામાં આવે છે: માહિતી પ્રાપ્ત થાય છે, પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, પછી વિભાજિત અને વર્ણવવામાં આવે છે, પછી ઓળખવામાં આવે છે અને અર્થઘટન કરવામાં આવે છે.
ડિજિટલ ઇમેજના રૂપમાં પૂરી પાડવામાં આવેલ મૂળ માહિતી પૂર્વ-પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, તેમાંથી અવાજ દૂર કરવામાં આવે છે, દ્રશ્ય અથવા ઑબ્જેક્ટના વ્યક્તિગત ઘટકોની છબીની ગુણવત્તામાં સુધારો થાય છે.પછી માહિતીને વિભાજિત કરવામાં આવે છે - દ્રશ્યને શરતી રીતે ભાગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે જે અલગ ઘટકો તરીકે ઓળખાય છે, જેમાંથી દરેકને ઓળખી શકાય છે, અને પછી રસની વસ્તુઓ પ્રકાશિત થાય છે.
પસંદ કરેલ ઑબ્જેક્ટ્સ લાક્ષણિક પરિમાણો દ્વારા તપાસવામાં આવે છે, જે માહિતીના એરે સાથે વર્ણવવામાં આવે છે, તેથી આગળ પરિમાણો દ્વારા જરૂરી ઑબ્જેક્ટ પસંદ કરવાનું શક્ય છે. પ્રોગ્રામનો ઉપયોગ કરીને જરૂરી વસ્તુઓને ચિહ્નિત અને ઓળખવામાં આવે છે. છેલ્લે, ઓળખાયેલ પદાર્થોનું અર્થઘટન કરવામાં આવે છે અને ઓળખી શકાય તેવા પદાર્થોના એક અથવા બીજા જૂથ સાથે સંબંધિત તરીકે ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ તેમની દ્રશ્ય છબીઓ સ્થાપિત થાય છે.
ટેક્નિકલ વિઝન સિસ્ટમમાં, ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક કન્વર્ટર અને વિડિયો સેન્સરની મદદથી ઈમેજની માહિતી વિદ્યુત સંકેતોના રૂપમાં રજૂ કરવામાં આવે છે. આ અનિવાર્યપણે પ્રાથમિક પરિવર્તન છે. સામાન્ય રીતે, છબીને ઓપ્ટિકલ કેમેરા, સંવેદનશીલ તત્વ, સ્કેનિંગ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને વાંચવામાં આવે છે, જેના પછી સિગ્નલ વિસ્તૃત થાય છે.
આ રીતે મેળવેલી માહિતીને વંશવેલો રીતે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. પ્રથમ, છબીને વિડિઓ પ્રોસેસર્સ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. અહીં, મુખ્ય પરિમાણ એ ઇમેજની રૂપરેખા છે, જે તેને બનાવેલા બિંદુઓના સમૂહના કોઓર્ડિનેટ્સ દ્વારા સેટ કરવામાં આવે છે. વધુમાં, કમ્પ્યુટર કે જે સિસ્ટમનો ભાગ છે તે રોબોટ માટે નિયંત્રણ સંકેતો જનરેટ કરે છે.
વિડીયો સેન્સર ખાસ કેબલનો ઉપયોગ કરીને વિઝન સિસ્ટમના અન્ય ભાગો સાથે જોડાયેલા હોય છે, જેમ કે ઓપ્ટિકલ કેબલ, જેના દ્વારા માહિતી ઉચ્ચ આવર્તન પર અને ન્યૂનતમ નુકશાન સાથે પ્રસારિત થાય છે.
વિડિયો સેન્સરમાં પોઈન્ટ, એક-પરિમાણીય અથવા દ્વિ-પરિમાણીય સંવેદના તત્વો હોઈ શકે છે.બિંદુ-સંવેદનશીલ તત્વો ઑબ્જેક્ટના નાના ભાગોમાંથી દૃશ્યમાન રેડિયેશન પ્રાપ્ત કરવામાં સક્ષમ છે, અને સંપૂર્ણ રાસ્ટર છબી મેળવવા માટે, પ્લેન સાથે સ્કેન કરવું જરૂરી છે.
એક-પરિમાણીય સેન્સર વધુ જટિલ હોય છે, તેમાં બિંદુ તત્વોની એક રેખા હોય છે જે સ્કેનિંગ દરમિયાન ઑબ્જેક્ટને સંબંધિત ખસેડે છે. 2D તત્વો અનિવાર્યપણે અલગ બિંદુ તત્વોનું મેટ્રિક્સ છે.
ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ સંવેદનશીલ તત્વ પર એક ઇમેજ પ્રોજેક્ટ કરે છે, સેન્સર દ્વારા આવરી લેવામાં આવેલા કાર્યક્ષેત્રનું કદ અગાઉથી નક્કી કરવામાં આવે છે. ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમમાં આવનારા પ્રકાશના જથ્થાને સમાયોજિત કરવા અને લેન્સથી વિષય સુધીના અંતરની સાથે સાથે ફોકસ શાર્પનેસને સમાયોજિત કરવા માટે એડજસ્ટેબલ એપરચર લેન્સ છે.
સોલિડ-સ્ટેટ ટ્રાન્સડ્યુસરથી લઈને વિડીકોન વેક્યુમ ટ્યુબ-આધારિત ટેલિવિઝન કેમેરા સુધીના વિવિધ ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો વિડિયો સેન્સર તરીકે કામ કરી શકે છે. તકનીકી દ્રષ્ટિનો આધાર આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સનો આશરો લીધા વિના, આ સેન્સર્સમાંથી માહિતીની પૂર્વ-પ્રક્રિયાની ધારણા અને પ્રક્રિયા છે.
આ સિસ્ટમનું સૌથી નીચું સ્તર છે. આગળ વિશ્લેષણ, વર્ણન અને માન્યતા છે - અહીં આધુનિક કમ્પ્યુટર્સ અને જટિલ અલ્ગોરિધમિક સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ થાય છે - મધ્યમ સ્તર. ઉચ્ચતમ સ્તર પહેલેથી જ કૃત્રિમ બુદ્ધિ છે.
વ્યવહારિક રીતે ઔદ્યોગિક રોબોટ્સમાં પ્રથમ પેઢીની દ્રષ્ટિ પ્રણાલીઓ વ્યાપક છે, જે સપાટ છબીઓ અને સરળ આકારો સાથેની વસ્તુઓ સાથે કામની પર્યાપ્ત ગુણવત્તા પ્રદાન કરે છે. તેનો ઉપયોગ ભાગોને ઓળખવા, સૉર્ટ કરવા અને મૂકવા, ભાગોના પરિમાણો તપાસવા, ચિત્ર સાથે સરખામણી કરવા વગેરે માટે થાય છે.
વિઝન સિસ્ટમનું સામાન્ય અમલીકરણ આના જેવું લાગે છે. રોબોટનો કાર્યક્ષેત્ર, જ્યાં ભાગો સ્થિત છે, તે લેમ્પ્સથી પ્રકાશિત થાય છે.કાર્ય ક્ષેત્રની ઉપર એક અવલોકન મોબાઇલ ટીવી કેમેરા છે, જેમાંથી વિડિયો માહિતી કેબલ દ્વારા તકનીકી વિઝન સિસ્ટમના મુખ્ય એકમને આપવામાં આવે છે.
મુખ્ય એકમમાંથી, માહિતી (પ્રક્રિયા કરેલા સ્વરૂપમાં) રોબોટ કંટ્રોલ યુનિટને આપવામાં આવે છે. ઉપકરણ ટેકનિકલ વિઝન સિસ્ટમના સૉફ્ટવેરમાંથી મળેલી માહિતી અનુસાર સખત રીતે કન્ટેનરમાં ભાગોનું સૉર્ટિંગ કરે છે, તેનું વ્યવસ્થિત પેકિંગ કરે છે.
બુદ્ધિશાળી અને અનુકૂલનશીલ રોબોટ્સ કે જે આજે સક્રિય રીતે વિકસિત થઈ રહ્યા છે, બીજી અને ત્રીજી પેઢીની સિસ્ટમના આધારે, ત્રિ-પરિમાણીય છબીઓ અને વધુ જટિલ વસ્તુઓ સાથે કામ કરવા, વધુ સચોટ માપન કરવા અને વસ્તુઓને વધુ કાળજીપૂર્વક અને ઝડપથી ઓળખવામાં સક્ષમ છે.
આજે વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી સંશોધનની મુખ્ય દિશા વિઝન સિસ્ટમ્સ અને સૉફ્ટવેર અને તેમના અલ્ગોરિધમિક સપોર્ટમાં સુધારો, વિશેષ કમ્પ્યુટર્સનું નિર્માણ, તેમજ મૂળભૂત રીતે નવી વિઝન સિસ્ટમ્સ છે, કારણ કે રોબોટિક્સના ઉપયોગની માંગ વધી રહી છે અને તેનું ક્ષેત્ર ઔદ્યોગિક અમલીકરણ સતત વિસ્તરી રહ્યું છે.
આજે, રોબોટ્સ માટે વધુ અદ્યતન સંવેદનશીલ ઉપકરણો વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે, જે રોબોટને શક્ય તેટલી બાહ્ય માહિતી પ્રસારિત કરવામાં સક્ષમ છે. તે હવે સ્પષ્ટ છે કે જટિલ સેન્સર, સૈદ્ધાંતિક રીતે, દ્રશ્યો અને છબીઓને સંપૂર્ણ રીતે જોઈ શકે છે, જેનો અર્થ છે કે ભવિષ્યમાં રોબોટ્સ વધારાના બાહ્ય ઉત્તેજના વિના કાર્ય ક્ષેત્રની જગ્યામાં સ્વતંત્ર રીતે હેતુપૂર્ણ ક્રિયાઓ રચવામાં સક્ષમ હશે.