انتخاب دوربین
منظور از انتخاب دوربین در حقیقت انتخاب سیستم تصویر برداری میباشد سیستم تصویر برداری شامل چند قسمت مهم میباشد
1 سیستم روشنایی
2سیستم ثبت شدتها ( CCD یا CMOS
3 نوع اتصالات به سخت افزار گیرنده تصویر
4 اپتیک جلوی سیستم ثبت شدت
در اول به معرفی انواع سیستم های روشنایی خواهیم پرداخت
شاید به جرات بتوان گفت انتخاب سیستم روشنایی 90 درصد اهمیت انتخاب سیستم تصویر برداری را شامل میشود
انواع مختلف سیستم های روشنایی وجود دارد و گاه بر حسب شرایط پروژه نیاز به طراحی یک سیستم روشنایی توسط یک مهندس اپتیک برای رسیدن به شرایط مناسب پردازش تصویر میباشد
ولی موارد زیر از رایج ترین موارد سیستم های روشنایی بینایی ماشین میباشد
1 AREA ARRAYS
2ring
3)DARK FIELD
4)DOME
5)BACKLIGHTS
6)CDI
7)DOAL
8)COAL
9)SCDI
بر حسب نوع پردازش یکی از روش های روشنایی زیر معمولا استفاده میشود مگر انکه از نظر اپتیکی نیاز به طراحی سیستم روشنایی خاصی باشد در پست های اینده به بررسی تک تک این سیستم های روشنایی پرداخته و نمونه های صنعتی شرکت های مختلف معرفی خواهد شد

AREA ARRAYS
این نوع نور پردازی رایج ترین نور پردازی مورد استفاده در بینایی ماشین میباشد و در حقیقت مجموعه ای از چیدمان های کنار هم لامپ یا LED و یا هر منبع نوری میباشد . این سیستم دارای نوعی زوایه تابش مورب میباشد در بعضی از مدل ها این زوایه تابش قابل تنظیم میباشد و حتی بعضی از موارد پیشرفته تر این سیستم نور پردازی میتواند در چند زوایه مختلف همزمان نور پردازی کند
از این سیستم بیشتر برای سطوح با انعکاس کم استفاده میشود و در هر دو نوع زمینه تاریک و زمینه روشن در سیستم پردازش تصویر کاربرد دارد
(از نظر نور پردزای میتوان پردازش تصویر را به دو حالت زمینه تاریک و زمینه روشن تقسیم کرد. در زمینه تاریک سعی میشود تا حد ممکن یک تصویر باینری تولید کرد به طوریکه زمینه کامل روشن و جسم کاملا تاریک باشد از این مورد بیشتر برای الگورتیم های مورفلوژی استفاده میشود و پروفایل شدت جسم چندان مهم نیست
در زمینه روشن چیدمان نوری طوری در نظر گرفته میشود که پروفایل شدت و رنگ جسم مشخص باشد )
این سیستم نور پردازی دارای معایت و مزیت های زیر میباشد
مزیت
1)هزینه کمتر نسبت به بقیه سیستم ها
2) قابیلت استفاده برای مواردیکه سیستم نور پردازی نمیتواند نزدیک محل مورد نظر قرار گیردو و باید از دور نور پردازی کرد
3) تنظیم راحت سیستم برای مکان مورد نظر
معایب
1) تولید سایه اریب به طوریکه در تصویر زمینه روشن امکان دارد سایه جسم رویت شود و الگورتیم مرز یابی را دچار مشکل کند(این نور پردازی برای الگوریتم های اندازه گیری طول و محیط و مساحت مناسب نمیباشد )
2) ایجاد شرایط روشنایی غیر یک نواخت برای مرزهای طرفین جسم نسبت به منبع نوز به طوریکه برای تشخیص مرزها میتواند مشکل ایجاد کند
3) برای سطوح براق که باعث اشباع دوربین با نور شود و همچنین برای سطوحیکه دارای برجستگی های منطقه ای بر روی سطح اصلی میباشد مناسب نیست زیرا این سطوح بر روی سطح اصلی تولید سایه میکنند
تصویر زیر نوع استفاده از این سیستم و همچنین تصویر یک محصول از این نوع و همچنین یک تصویر نمونه گرفته شده را نشان میدهد

نحوه چیدمان این سیستم

تصویر گرفته شده توسط این روش برای مشاهده سطح.
به تارک تر بودن پروفایل شدت در اطراف جسم نسبت به وسط جسم دقت کنید این یکی از ایراد های ذکر شده است به خاطر برجستگی جلوی جسم میباشد

یک نمونه از این سیستم ساخت شرکت میکرو اسکن

یه کار جذاب و تفریحی با استفاده از تکنیک پردازش تصویر و لیزر

با سلام خدمت دوستان تعداد مورد نظر برای شروع دوباره کلاس پردازش تصویر داره کم کم تکمیل میشه تا دو هفته دیگر کلاس برگزار خواهد شد علاقه مندان لطفا اطلاع بدن درصورت تکمیل ظرفیت برا ماه بعد باید برنامه ریزی کنند

Ring این نوع نور پردازی یکی از بهترین نور پردازی ها برای مواردی میباشد که نیاز به یک نور کواکسیال (هم محور)
در پروژه داریم به طوریکه سطح رو بروی دوربین به صورت یک نواخت روشن شود این سیستم روشنایی هم محور با دوربین ولی عقب تر از ان نصب میگردد از ویژگی های بازر این سیستم تولید کمترین سایه مزاحم جهت پردازش میباشد ولی در این نوع سیستم نور پردازی نباید سطح اصلی زمینه دارای انعکاس زیاد باشد زیرا در این صورت تصویر منبع نور که حقلوی میباشد در تصویر گرفته شده قابل مشاهده میباشد
از معایب این سیستم
1نیاز به نصب دقیق
2باید در نزدیک دوربین و در پشت دوربین نصب شود
3 برای اجسام براق کاربرد ندارد
از مزیت های این سیستم
1 تولید زمینه نوری یکنواخت در جلوی دوربین
2 کوچک بودن پکیج بینایی ماشین مربوطه
تصویر های زیر به ترتیب مربوطه به شماتیک کار این سیستم
تصویر یکی از نمونه های صنعتی
وتصویر گرفته شده توسط این سیستم میباشد

همان طور که دیده میشود براق بودن سطح لامپ کیفیت تصویر را در این نوع نور پردازی خراب کرده است

رتبه اول بیشترین تشکر از کاشناسان فعال در قسمت بینایی ماشین شرکت NI (سازنده برنامه لب ویو) در شش ماه گذشته با اختلاف فاحش از نفرات دوم و سوم و چهارم که همگی
کار شناسان رسمی خود شرکت NI هست
http://forums.ni.com/t5/kudos/leaderboardpage/board-id/200/timerange/six_months/tab/authors

به خاطر حجم زیاد مطالب و برای اینکه مطالب بیش از حد کسالت بار نباشد یک منبع نور دیگر معرفی میگردد و بقیه موارد در کتابی که در حال نگارش هستم اشاره خواهد شد
منبع نور بعدی نور COAL
میباشد
گاهی وقت ها بسیار حایز اهمیت میباشد که منبع نور دقیقا از همان راستا که دوربین قرار دارد بر روی سطح تابنیده شود و در غیر این صورت جزیات ریزی از تصویر خصوصا در مرکز ان کیفیت خود را از دست میدهند مهم ترین مورد در این مسائل , پردازش تصویر بورد های الکترونیکی جهت کنترل کیفیت میباشد
در این صورت منبع نور را با استفاده از یک beam spliter (مقسم نور ) ویا یک منشور با زوایه 45 درجه در راستای عمود بر دوربین قرار میدهند و با استفاده از این مقسم و با چرخاندن نور به اندازه 90 درجه زاویده دید دوربین را از همان محور دوربین روشن میکنند
تصاویر زیر به ترتیب شماتیک نمونه صنعتی و مقایسه عکس ها در دو حالت منبع نور coalبا منبع نور حلقوی میباشد

تصاویر سمت راست با روش اشاره شده گرفته شده اند تصاویر سمت چپ توسط سیستم حلقوی نور پردازی شده است

در اخرین پیام به یکی دیگر از سیستم های روشنایی به عنوان بخشی از سامانه دوربین یا همان سامانه تصویر برداری اشاره شد
و همان طور که گفته شد این قسمت مهم ترین قسمت از این بخش میباشد و انتخاب نادرست ان میتواند حتی به شکست پروژه بیانجامد
ولی انتخاب صحیح ترین سیستم نور پردازی گاهی الگورتیم های مورد نیاز برای پردازش را تا 70 درصد کاهش میدهد که این یعنی افزایش سرعت الگورتیم و کم شدن میزان محاسبات و نیاز به رم و cpu چیزیکه مطلوب یک سیستم بینایی ماشین میباشد
موارد باقی مانده از قسمت تصویر برداری را میتوان به سه بخش زیر تقسیم کرد
ccd or cmos 1 یا بخش ثبت تصویر
2 اپتیک یا همان لنز جمع کننده نور از پدیده
3 و کابل ارتباط دوربین با سخت افزار
در ابتدا به قسمت اول می پردازیم: cmos یا ccd ,همان سنسور مربعی(یا مستطیلی) شکل میباشد که در داخل دوربین وجود دارد اینکه cmos بهتر است یا ccd و چه فرقی با هم دارد را بعدا مفصل توضیح خواهم داد اما به صورت مختصر اگر بخواهم بگویم cmosدارای تکنولوژی جدید تری نسبت به ccd میباشد ولی هنوز دارای ایراداتی میباشد که با روند توسعه ای که از ان دیده میشود به احتمال زیاد این ایراد ها رفع شده و کم کم به طور کامل جایگزین ccd میشود. خود این سنسورها داری چند مدل مختلف هستند که بر حسب شارش الکترون های حاصل از فوتون ها در ارایه های خازنی انها یا میزان پیکسل های خاموش در هنگام تصویر برداری از هم تفکیک میشوند . بر حسب نوع پردازش مورد نیاز, یک طراح بینایی ماشین باید بداند کدام نوع را انتخاب کند. انتخاب درست در این قسمت نه تنها میتواند باعث موفقیت و راحتی پروژه شود بلکه تا میزان قابل توجهی هزینه ها را میتواند کاهش دهد در ادامه به معرفی چند مدل مختلف از این نوع ccdها ویا دوربین ها خواهم پرداخت ولی به خاطر و سعت و تنوع انها در بسیاری از موارد تنها با ذکر نام عبور خواهم کرد. در کتابی که قصد دارم برای بینایی ماشین با لب ویو نگارش کنم سعی خواهم کرد تمام این مدل ها را بررسی و توضیح دهم

دوربین های DSLR
این نوع دروبین در مقابل دوربین های slr قرار دارد و در اصل بیشتر برای عکاسی استفاده میشود اما در پردازش تصویر نیز برای مواردیکه نیاز به عکس برداری با حجم بسیار بالا ولی در سرعت های پایین باشد از این نوع دوربین استفاده میشود
از جمله موارد مورد استفاده در ستاره شناسی میباشد ویژگی های این دوربین ها به صورت زیر میباشد
1 کاملا تجاری و قابل دسترسی و تهیه در بازار میباشد
2 در هنگام عکس برداری هیچ نوری بر روی سنسور این دوربین برخورد نمیکند بلکه یک اینه یا منشور جلوی دوربین قرار دارد که تصویر را به بیرون برای مشاهده منعکس میکند و زمان عکس گرفتن این اینه یا منظور به سمت بالا حرکت میکند و تصویر بر روی سنسور میافتد (یکی از علت های کند بودن عکس برداری با این دوربین)
3 به خاطر بزرگ بودن سطح سنطر کیفیت تصویر بهتری دارد (حتی نسبت به دوربین های دیگر با مگا پیکسل بالاتر کیفیت این دوربین ها ارجهیت دارد)
4 لنز به راحتی از دوربین جدا میشود و میتوان انواع لنز ها را با ان استفاده کرد
5) دارای تنضیمات فراوان در حوزه های iso فرمت و شدت و غیره
معایب
1)خروجی تصویر معمولا به صورت jpg میباشد که مناسب پردازش نیست وباید از فایل raw تولید شده استفاده کرد که باز کردن ان همراه با مشکلات خاصی میباشد
2) سرعت پایین عکس برداری
3) دارای تجهیزات فیکس کننده ضعیف در بدنه دوربین که باعث سختی کنترل لزرش دوربین میشود

نمایی از عملکرد یک دوربین DSLR

با سلام مجدد به دوستان با توجه به اینکه تعداد اعضا به بیش از 100 نفر رسیده با توجه به در خواست چند تن از دوستان تصمیم دارم اگر تعداد دوستان به بیش از 200 نفر رسیده باشد یک گروه پرسش و پاسخ مربوط به برنامه نویسی با لب ویو در حوزه های مختلف مانند پردازش تصویر ,بینایی ماشین , داده برداری, ارتباط با سخت افزار, دیتا بیس , پرتکل های صنعتی , Pid &fuzzy logice, simulation
و enbeded systems ایجاد کنم
به امید انکه این قسمت از حوزه علم هر چه زود تر در محافل علمی ایران و در صنعت ایران جا بیافتد و بتوانیم در دنیا حرفی برای گفتم در این حوزه داشته باشیم نه اینکه ده سال دیگه متوجه اهمیت ان بشیم و مثله گذشته نشخوار کننده کارهای گذشته و قدیمی اروپا و امریکا باشیم
لطفا کانال را به دوستان علاقه مند با این حوزه از علم و صنعت معرفی کنین .
دوستانیکه علاقه مند برای همکاری جهت ایجاد گرو ه هستند نیز به بنده همکاریشون رو و نوع همکاری که میتونند داشته باشند را از طریق ایمیل و یا تلگرام به بنده اطلاع دهند