Bilgisayarlı görme sistemleri, insan gözü ile yapılan kalite kontrol ve sınıflandırma işlemlerini kamera ve ilgili yazılımlar ile gerçekleştiren sistemlerdir. Daha basit anlamıyla kamera ve bilgisayar kullanılarak bir kesite ait görüntü(image) yakalanması ve bu görüntünün işlenerek anlamlandırılmasıyla bir sonuç değeri elde edilmesidir.

Bilgisayarlı görme sistemlerinin uygulamaları geniştir. İlaç, tıbbi cihazlar, otomotiv, sistem entegratörleri, makine üreticileri, sıralama, üretim, paketleme ve her türlü otomasyon ve robotik uygulamalar gibi pek çok alanda sayılabilir. Geleneksel kusur tespit sistemleri birçok dezavantaja meyilli olduğundan, teknolojinin en son trendi olan verimlilik ve maliyet performansına ancak bu tip yaklaşımlarla ulaşılabilir.

Geleneksel kusur tespit yöntemleri yavaş, hatalara ve zaman kaybına açık, aynı zamanda tutarsız olduğundan, endüstrilerin çoğu artık otomatik denetleme sistemlerini tercih etmektedir. Ayrıca, artan üretim hızı ve yüksek personel ücretleri de bu yeni trendin hızlı ivmelenmesine yol açmaktadır. Müşterilerin yüksek kaliteli ürün beklentisi, sektörleri daha da sorumlu hale getirirken, bu sorunlara çözüm olarak görsel tabanlı otomatik kontrol sistemleri geliştirildi. Artan işlevsellik, güç verimliliği ve kullanım kolaylığı ile birlikte bilgisayarlı görme sistemleri, imalat endüstrisinin kaçınılmazı olmuştur.

Kamera ve ışıklandırma teknolojileri, görüntü işleme teknikleri ve gelişmiş mikroişlemciler bilgisayarlı görme ile otomatik denetim sistemlerinin ana bileşenlerini oluşturmaktadır.

Bilgisayarlı görme sistemleri genel olarak aşağıdaki gibi işlerde kullanılabilir:

Muayene: parça doğrulama, tespit ve sınıflandırma.

Sıralama: parça tanıma ve tanımlama.

Ölçme: boyutsal ölçüm ve tolerans kontrolü

Farklı Kullanım Alanlarına Bazı Örnekler

Cam ve Metal Kusurları Tespiti

Cam kusurları tespiti, bilgisayarlı görme sistemlerinde bir alt kategori olan yüzey algılama sistemi ile gerçekleştirilir. Cam levhalar üretildikten sonra, test amaçlı kusur tespit ünitesine gönderilir. Çeşitli sebeplerle camda oluşabilecek kara leke, çizikler veya daha farklı tipte kusurları tespit etmek için yüzey bir lazer ışığı kullanılarak taranır. Çeşitli matematik algoritmaları ile kusur yakalama, kenar algılama, yoğunluğa göre sınıflandırma işlemleri gerçekleştirilir.

Gıda ve Tarım Ürünlerinin İncelenmesi

Gıda ve tarım endüstrisinde kalite kontrol sistemleri önemli bir rol oynamaktadır. Çünkü lezzet, görünüş, besin, doku vb. gibi kalite faktörlerinin değerlendirilmesinde insan eli yetersiz ve yavaştır. Bu nedenle bilgisayarlı görme, bu süreci otomatikleştirmek için uygun bir alternatif oluşturmaktadır. Bilgisayarlı görme ile yüksek doğrulukta boyut, şekil ve renk tespit yapılarak ürün toplama, kalite kontrolü, ambalaj vb. aşamalarda etkili bir şekilde kullanılabilir. İlk olarak, monte edilmiş bir kameralar sayesinde görüntü yakalanır. Ardından görüntü uygun bir renk alanında gürültü ve düşük kontrast problemleri için iyileştirmeler yapılır. Özellikler ayıklanır, yapay sinir ağları ve bulanık sistemler kullanılarak sınıflandırma yapılır. Son olarak, çürükler tespit edilir ve ayrıştırma işlemi gerçekleştirilir. Böyle süreçlerde standart RGB kameraların kullanılması yeterli değildir. Bunun yerine hiper spektral sensörler ya da gelişmiş kameralar kullanılmalıdır.

Tekstilde Kumaş İncelemesi

Kumaşların dokuma kusurları, bilgisayar görüşü ve görüntü işleme yazılımı kullanılarak denetlenir. Kumaş kontrolünün önemi, yüksek kaliteli tekstil malzemelerinin teslim edilmesinde yatmaktadır. Yüzey kusurlarının tespiti ve sınıflandırması için yüksek çözünürlüklü görüntüyü alan bilgisayar, bir alanın "iyi" (hatasız) veya "kötü" olduğunu belirler. Algoritmaya göre, bir kusur olduğundan şüphelenildiğinde o alan "kötü" dür. Sonra "kötü" alanlar için sınıflandırma algoritması çalıştırılır. Ayrıca, belirli bir kumaş uzunluğunun incelenmesinden sonra sistem istatistiksel bir rapor hazıryabilir.

Paketleme

Yüksek ambalaj kalitesi için, konteynır içinde paketlenmiş ürünlerin kontrolü ve sınıflandırması önemlidir. Kırışıklıklar, herhangi bir metin ya da resmin(logo, banner) konumu ve/veya açısı, üretim ve son kullanma tarih bilgileri, semboller vb. verilerin doğrulanması ve alerjen metinlerin okunabilirliği, kalıp şekli özellikleri, eksik, çarpık veya yüksek kapakları, doluluk seviyesini kontrol etmek için tercih edilir.

Bununla birlikte rengi, biçimi veya ebatlarına göre ambalaj yapılmasına olanak sağlar.

Yol Bakım ve Onarımı

Yollar, zaman içerisinde aşınma ve yıpranma nedeniyle yol yüzeyi kalitesindeki bozulmalar, aracın altına yerleştirilen bir kamera aracılığıyla tespit edilir. Bu sistem ile daha verimli bakım ile güvenli ve güvenli yol koşullarına ulaşmayı amaçlamak oldukça kolaydır.

Bu şekilde, kameralardan elde edilen bilgileri kullanarak, çatlakların oranı, derinliği ve düzlük oranı gibi üç faktörün ölçümü sağlanabilir. Aynı tekniklerle köprü ve tünellerin de bakım ve altyapıları kontrol edilebilir.

Sonuç

Sonuç olarak, görsel verileri hızlı ve kolay yöntemlerle elde ettikten sonra, bu verileri ileri seviye teknoloji ile değerlendirebilmenin pek çok avantajı olduğu görülmektedir. Kesin ve doğru verilerle, verimli ve tutarlı sonuçlar maliyeti azalttığı gibi üretim kalitesini artıracaktır.

Bilgi toplama ve ölçme alışkanlığını kazanabilmek ise kurumsal kültürünüze oldukça katkı sağlayacaktır.