پردازش تصویر چیست؟
بینا صنعت ویرا مجری انواع سیستم های پردازش تصویر و هوش مصنوعی در این پست قصد دارد، پردازش تصویر را خدمت علاقمندان معرفی نماید.
پردازش تصویر چیست؟
پردازش تصویر روشی برای انجام عملیات خاص بر روی یک تصویر برای به دست آوردن یک تصویر پیشرفته یا استخراج برخی از اطلاعات مورد نیاز از آن است. این یک نوع پردازش سیگنال است که در آن ورودی یک تصویر است و خروجی ممکن است تصویر یا اطلاعاتی باشد که ویژگی های مرتبط با آن تصویر را مشخص می کند. امروزه پردازش تصویر یکی از فناوریهایی است که به سرعت در حال رشد است و بخشی ضروری از سیستمهای بینایی ماشین است. این یک حوزه تحقیقاتی اصلی در رشته علوم کامپیوتر است.
پردازش تصویر شامل سه مرحله زیر است:
- وارد کردن تصویر از طریق ابزارهای جذب تصویر.
- تجزیه و تحلیل و دستکاری تصویر؛
- خروجی که در آن نتیجه می تواند یک تصویر اصلاح شده یا گزارشی باشد که بر اساس تجزیه و تحلیل تصویر است
- اساساً دو جنبه در خط لوله پردازش تصویر وجود دارد تا بتوان آن را با موفقیت انجام داد.
- سخت افزار محاسباتی
- نرم افزار پردازش تصویر
نرم افزار پردازش تصویر
از نظر پیاده سازی عملی، یک ساختار برای نرم افزار بینایی ماشین را می توان به عنوان برنامه ای توصیف کرد که اجزای سیستم و نحوه اجرای عملکردها و وظایف بینایی ماشین را “پیکربندی” می کند. این نرم افزارها قلب سیستم هستند. این برنامهها معمولاً دارای رابطهای کاربری گرافیکی (GUI) هستند که به «سهولت استفاده» با مراحل پیکربندی برنامه بصری و دستکاری شده گرافیکی اختصاص داده شده است.
دوربینها و سیستمهای هوشمند که از پیکربندیهای فیزیکی اختصاصی و یا اختصاصی استفاده میکنند، تقریباً همیشه دارای نرمافزاری هستند که مجموعهای از ابزارهای ثابت ( اگرچه اغلب کاملاً کامل ) قابل تنظیم است که میتوانند برای کار در یک توالی محدود اما معمولاً قابل تعریف توسط کاربر
برای اجرای کامل انتخاب شوند. کاربرد بینایی ماشین در مورد دوربینهای هوشمند، نرمافزار پیکربندی معمولاً روی رایانهای خارج از سیستم بینایی اجرا میشود. سیستمهای دیگر با پلتفرمهای محاسباتی اختصاصی ممکن است تمام رابط کاربری گرافیکی را در سیستم داشته باشند، دوباره با نرمافزاری که پیکربندی برنامه را ارائه میدهد. علاوه بر این، برنامههای نرمافزاری «تنظیمپذیر» به راحتی برای معماریهای سیستم باز که سیستمعاملهای استانداردی مانند ویندوز یا لینوکس را اجرا میکنند، در دسترس هستند. با این حال، عملکرد برنامه ارائه یک پلت فرم نرم افزاری است که در آن مهندس بینایی ماشین می تواند سخت افزار را دستکاری کند و ابزارها را برای اجرای یک برنامه انتخاب/پیکربندی کند.
در انتهای دیگر طیف پیاده سازی، نرم افزار طراحی شده برای سیستم های بینایی ماشین معماری باز است که کاملاً قابل برنامه ریزی هستند. این محصولات نرمافزاری که معمولاً کاربرانی با سطح تجربه مناسب در برنامهنویسی کامپیوتر در زبانهایی مانند C، C++، C#، .NET و دیگران را هدف قرار میدهند، ممکن است «کیتهای توسعه نرمافزار» (SDK) یا «کتابخانهها» نامیده شوند و دارای گزینش گستردهای هستند. از عملگرهای سطح پایین و متوسط (“الگوریتم”) که وقتی به درستی با هم ترکیب شوند وظایفی از بسیار ابتدایی تا بسیار پیچیده را انجام می دهند. همچنین در بسیاری از موارد، کتابخانههایی که بهطور خاص برای توسعه برنامههای بینایی ماشین طراحی شدهاند، دارای یک محیط توسعه یکپارچه (IDE) یا حتی یک برنامه نرمافزاری قابل تنظیم هستند که بر اساس ابزارهای زیرین موجود در کتابخانه ساخته شدهاند. این افزونههای محصول میتوانند فرآیند توسعه را در برنامههایی که از این کتابخانهها بدون به خطر انداختن عملکرد کامل ابزار یا الگوریتم فردی استفاده میکنند، آسانتر کنند و در برخی موارد مسیری را برای انتقال کد برنامه یا اسکریپت پیکربندیشده به یک زبان برنامهنویسی سطح پایینتر ارائه میکنند. بطور خودکار.
سخت افزار محاسباتی
همه ماژولهای نرمافزاری که قبلاً ذکر شد، برای کار کردن به سختافزار نیاز دارند. اینها را می توان بر روی سیستم های جاسازی شده و همچنین با رایانه های اختصاصی انجام داد. دوربینهای هوشمند دوربینهایی هستند که سختافزار مورد نیاز روی آنها نصب شده است. این دستگاهها برای کاربردهای تخصصی که در آن محدودیتهای فضا نیاز به فضای فشرده دارند، بهطور هدفمند ساخته شدهاند. یک رویکرد جایگزین می تواند
استفاده از رایانه های شخصی اختصاصی برای محاسبات شما باشد. چنین سیستم های اختصاصی هنگام کار با تصاویر با وضوح بالا مفید هستند.
روش دیگر، هنگام آموزش یک مدل بینایی ماشین، که به طور کلی به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد، اگر بدون سختافزار مناسب انجام شود، این فرآیند میتواند خستهکننده باشد. این بخش فشرده از شبکه عصبی از ضرب ماتریس های مختلف تشکیل شده است. این را می توان به سادگی با انجام همه عملیات به طور همزمان انجام داد، به جای اینکه آنها را یکی پس از دیگری انجام دهید. اینجاست که یک GPU می تواند بسیار سودمند باشد، با چندین هزار هسته طراحی شده برای محاسبه با تقریبا 100 درصد کارایی. به نظر می رس د این پردازنده ها برای انجام محاسبات شبکه های عصبی نیز مناسب هستند.
نبرد بین CPU و GPU به نفع دومی است زیرا تعداد هستههای پردازندههای گرافیکی زیاد است که سرعت 2 تا 3 برابر سریعتر ساعتهای CPU را جبران میکند – ~3500 (GPU) در مقابل ~16 (CPU). هسته های GPU از نظر فنی نسخه ساده تر از هسته های پیچیده CPU هستند.
با این حال، داشتن تعداد زیادی از آنها، GPU ها را قادر می سازد تا سطح موازی بالاتری داشته باشند و در نتیجه عملکرد بهتری داشته باشند.
نتیجه :
تمام قطعات ذکر شده در بالا برای تضمین اینکه سیستم شما بهترین نتایج را به شما ارائه می دهد ضروری است. یک پیوند ضعیف در هر یک از این اجزا می تواند باعث شود سیستم شما دقت و کارایی خود را از دست بدهد.
واردات کلیه تجهیزات اتوماسیون صنعتی، بردهای کنترلی انواع ربات، کامپیوترهای صنعتی
