Makine görüşü, Endüstri 4.0’ın gözleridir. Üretim otomasyon sistemlerinin görsel girdileri yakalamasını, kararlar almasını ve tamamen kendi başlarına eylemlerde bulunmasını sağlayan temel teknolojidir. Otomasyonu Geliştirme Derneği (A3), makine görüşünü, endüstriyel ekipmanın yürütülmesi sırasında rehberlik ve yardım sağlamak için görüntüleri veya videoları analiz etmek ve işlemek için kullanılan yazılım ve donanım kombinasyonu olarak tanımlar. Manuel emeğe bir alternatif olarak, makine görüşü rehberlik, tanımlama, ölçüm ve inceleme için daha hızlı, temassız ve daha yüksek doğrulukta otomasyon sağlar.

1990’larda, özellikle yarı iletken, elektronik ve otomotiv endüstrilerinde başlangıcından bu yana, makine görüşü gözetim, tıp, robotik, otonom araçlar ve dronlar gibi diğer alanlarda hızla benimsenmiştir. Bu genişletilmiş uygulamalar, küresel makine görüşü pazarında yeni bir büyümeyi ateşlemiştir ve Research and Markets’a göre, 2030 yılına kadar %7,7’lik bir bileşik yıllık büyüme oranıyla 25,92 milyar ABD dolarına ulaşması bekleniyor.

Makine görüşü, bir bilgisayar sisteminin gerçek dünyayı “görmesini” sağlamak için farklı işlevler gerçekleştiren çeşitli bileşenlerden oluşan bir sistemi tanımlar. Bir makine görüşü sisteminin en sık bulunan bileşenleri aşağıda açıklanmıştır.

• Aydınlatma ： Makine görüşü analiz için görüntülere ihtiyaç duyar. Görüntü ne kadar net, parlak ve ayrıntılı olursa, makine görüş sisteminin görüntü işleme yazılımı bu görüntüleri o kadar iyi analiz edebilir. Genellikle flaş veya LED ışıklar kullanan iyi aydınlatma, en iyi kalitede görüntülerin yakalanması için gereken aydınlatmayı sağlar.
• Kameralar ve Lensler ： İyi aydınlatılmış bir resim, çekildiği kamera kadar iyidir. CCD kameralar, CMOS kameralar ve özel makine görüş kameraları görüntüleri yakalar ve verileri görüntü yakalama kartı aracılığıyla daha sonraki işleme ve analiz için bilgisayara gönderir.
• Görüntü Yakalama Kartı ： Görüntü yakalama kartı, kamera ile bilgisayar arasında yüksek hızlı bir arayüz sağlayarak kamera çıkış sinyalini dijital sinyale dönüştürür. Görüntü yakalama kartı, belirli bir çözünürlükte saniyedeki mümkün olan maksimum kare sayısını belirler.
• Bilgisayar ： Görüntü işleme bilgisayarın CPU ve GPU’su tarafından yapılır. Derin öğrenme eğitimi ve çıkarımı için, optimum performans için yüksek performanslı bir CPU ve ek GPU gücü gerekir.
• Görüntü İşleme Yazılımı ： Bu yazılım, görüntüdeki özellikleri çıkarmak, analiz etmek ve tanımlamak için görüntüleri işler.
• Görüntüleme ： Görüntü analizinden elde edilen sonuçlar bir monitörde görüntülenebilir ve bir sonraki eylem veya mekanizma kullanıcı arayüzü aracılığıyla tetiklenebilir.
• Kontrol Sistemi ： COM ve DIO sinyalleri PLC ve motor gibi makineleri tetikler ve kontrol eder.

Makine görüşü uygulamaları görünüşte sonsuzdur ve sürekli olarak yenileri ortaya çıkmaktadır. Ancak, makine görüşünün en çok geliştirildiği ve benimsendiği dört ana alan vardır.

• • Endüstriyel Otomasyon
    • Kalite Kontrolü：Üretim, süreçlerini optimize etmek için makine görüşünü kullanan ilk endüstriydi, esas olarak otomatik optik muayene (AOI) için. AOI, bir nesnenin yüzeyini taramak ve renk düzensizliklerini veya kusurlarını tespit etmek için kameralar kullanır.
    • Navigasyon：Otonom mobil robotlar (AMR’ler) ve otomatik güdümlü araçlar (AGV’ler), çalışma ortamının 3 boyutlu algılanması ve tanınması için makine görüşü, radar ve lidar kullanır, böylece robot hedef konumuna otonom bir şekilde gidebilir.

• • Güvenlik İzleme
    • Yüz Tanıma：Makine görüşü yardımıyla görüntü veya videolardan yüzleri algılayın ve tanıyın, ardından bunları bilinen yüzlerin bulunduğu bir veritabanıyla karşılaştırın. Havaalanlarında ve sınır kontrolünde bu tanımlama, algılama ve güvenlik yönetimini hızlandırır.
    • Plaka Tanıma：Otomatik plaka tanıma (ANPR), bir kamera tarafından yakalanan plaka numarasını tanımak için optik karakter tanıma (OCR) kullanır. Akıllı ulaşım altyapısında ANPR, daha verimli ve kullanışlı trafik yönetimi sağlar.
    • Anomali Algılama : Gözetleme görüntülerindeki izinsiz giriş veya hırsızlık gibi tehlikeli durumları veya su baskını veya yangın gibi doğal olayları otomatik olarak algılamak için makine görüşü görüntü tanıma teknolojisini kullanır. Bir olay algılandığında, sistem güvenlik personelini otomatik olarak uyarır, böylece hızlı bir şekilde yanıt verebilirler.

• • Tıbbi Görüntüleme ve Cerrahi Yardım
    Makine görüşü, BT, MRI ve X-ışını gibi tıbbi görüntülemeye lezyonların otomatik olarak algılanmasını getirir. Derin öğrenme ve diğer teknolojilerin görüntü tanıma ve özellik çıkarma analizi için kullanılması, doktorların daha hızlı ve daha yüksek hassasiyetle teşhis ve tedavi etmesine yardımcı olabilir. Makine görüşü ayrıca cerrahi robotların ve akıllı aletlerin doktorlara minimal invaziv cerrahi için gereken hassas konumlandırma, kesme ve dikiş atma konusunda yardımcı olabildiği cerrahi yardımda da önemli bir rol oynar. Ameliyat daha hassastır, ameliyat süreleri daha kısadır ve doktorlar daha az yorulur.

• Otonom Sürüş
  Makine görüşü, otonom araçlarda şerit çizgisi tanıma, engel algılama, trafik işareti algılama, yaya algılama ve araç algılama gibi birden fazla görevi gerçekleştirir. Makine görüş sisteminin yüksek çözünürlüklü kameraları, radarı, lidarı ve diğer sensörleri çevredeki ortamın verilerini gerçek zamanlı olarak yakalar ve özellik çıkarma ve görüntü tanıma işlemi gerçekleştirir, böylece otonom araç çevreyi net bir şekilde anlar. Örneğin, şerit çizgisi tanıma işleminde sistem, otonom aracın doğru şeritte tanıyıp kalabilmesi için düz çizgi veya eğri uydurma işlemi gerçekleştirir. Engel algılama için makine görüşü, otonom araçların çarpışmalardan kaçınmasına yardımcı olmak için engellerin şeklini, boyutunu ve mesafesini belirlemek üzere görüntüleri ve sensör verilerini analiz eder.

Endüstriyel bilgisayarlar, endüstriyel kullanım için en kararlı ve güvenilir bilgisayarlardır ve makine görüşü uygulamaları için gerekli işlem gücüne ve bağlantıya sahiptirler. Görüntü işleme, özellik çıkarma ve tanıma ve sınıflandırma işlemleri gibi görüntü verilerinin gerçek zamanlı analizinde, yüksek performanslı endüstriyel bilgisayarlar bu hesaplama açısından yoğun görevlerin ihtiyaçlarını karşılayabilir. Ayrıca, endüstriyel bilgisayarlardaki bellek ve sabit disklerin boyutu ve hızı, sürekli artan veri depolama talebiyle başa çıkmak için seçilebilir.

İletişim ve bağlantı açısından, endüstriyel bilgisayarların makine görüşü sistemindeki kameralar ve sensörler gibi diğer cihazlara bağlanmak için bir dizi G/Ç arayüzüne ihtiyacı vardır. Kablosuz iletişimler, endüstriyel bilgisayarın analiz sonuçlarını karar vermeyi bilgilendirmek için kontrol merkezine göndermesini sağlar. Endüstriyel bilgisayarlar çok kararlıdır ve sağlam etiketleri, zorlu endüstriyel ortamlarda öngörülebilir şekilde çalışabileceklerini gösterir. Bu özellikler, endüstriyel bilgisayarı makine görüşü uygulamaları için ideal bir bilgi işlem platformu haline getirir.

Cincoze GPU Computing – GOLD ve Embedded Computing – DIAMOND ürün serileri, çoğu makine görüşü uygulamasına uyacak şekilde çeşitli performans seçenekleri ve genişletme yeteneklerine sahip bir dizi gömülü bilgisayar sunar. Bu bilgisayarlar zorlu endüstriyel ortamlar için üretilmiştir ve yüksek şok ve titreşime, aşırı sıcaklıklara ve güç korumasına dayanabilir. Bilgisayarlar, CMI/MEC/CFM genişletme modülleri eklenerek ek G/Ç ve işlevlerle özelleştirilebilir. Bilgisayarlar, müşterilere en istikrarlı ve güvenilir çalışmayı sağlamak için birçok uluslararası sertifika ve sektöre özgü sertifikadan geçer.

• • ALTIN ​​Serisi
    • GM-1000：GM-1000, yüksek performanslı, kompakt bir GPU bilgisayardır. Intel® Xeon® iş istasyonu sınıfı CPU’yu destekler, A ve B tipi MXM GPU modülleri için gömülü bir MXM 3.1 yuvası ile donatılmıştır ve 360 ​​W’a kadar sistem gücü sağlar. Kompakt boyutu, robotik kollar ve sınırlı alana sahip diğer ortamlar için idealdir.
    • GP-3000：GP-3000, yüksek performanslı, ölçeklenebilir bir GPU bilgisayardır. Intel® Xeon® iş istasyonu sınıfı bir CPU’yu, iki adede kadar 250 W tam uzunlukta GPU kartını destekler ve üst düzey makine görüşünün ihtiyaçlarını karşılamak için 720 W’a kadar büyük bir toplam güç bütçesi sağlar. GP-3000, daha fazla PCIe yuvası eklemek ve GPU işleme kapasitesini artırmak için bir GPU Genişletme Kutusu’nu (GEB) destekler. Gelişmiş GPU’ların eklenmesi, karmaşık endüstriyel AI ve makine görüşü görevlerini hızlandırabilen ölçülebilir bir performans artışı sağlar.

• • DIAMOND Serisi
    DIAMOND gömülü bilgisayarlar ayrıca farklı form faktörleri, güç tüketimi ve genişletme yöntemleri sunar, böylece müşteriler ihtiyaçlarına göre en uygun makine görüşü çözümünü seçebilirler. DX-1200, 12. nesil Intel® Core™ (Alder Lake-S) CPU ve Intel® Xe UHD 770 grafik yongasıyla donatılmıştır ve 4× 10Gbps yüksek hızlı LAN ve 8×’e kadar PoE’yi destekler. Daha fazla genişletilebilirlik gerektiren uygulamalar için DS-1300, Intel® Xeon® iş istasyonu sınıfı CPU’yu destekler ve harici kare yakalayıcı kartları, hareket kartları veya GPU kartları için iki sete kadar PCI/PCIe genişletme yuvası sağlar. Ayrıca, herhangi bir boyuttaki genişletme kartlarını sıkıca yerinde kilitleyen patentli “ayarlanabilir kart tutucusu” (Patent No. I773359) içerir. Intel® Core™ CPU ile donatılmış DI-1100 ve DV-1000, robotlar ve AGV’ler gibi mobil cihazlar için yüksek performanslı çözümlerdir.

• Kullanım Örnekleri
  • Endüstriyel X-ışını Muayene Sistemi：X-ışını muayenesi, otomotiv, havacılık, elektronik ve diğer endüstriyel alanlar için tahribatsız, hassas ve etkili bir kalite muayene yöntemidir. Avrupalı ​​bir X-ışını muayene ekipmanı üreticisi,otomatik kalite yönetimi X-ışını muayene sisteminde çekirdek bilgisayar olarak son derece genişletilebilir DS-1302 sağlam endüstriyel bilgisayarı seçti.
  • Termal Görüntüleme Sistemi Algılama：Akıllı termal görüntüleme, COVID-19’un yayılmasını önlemek için havaalanlarında, hastanelerde ve fabrikalarda hızlı kişisel sıcaklık izleme, maske tespiti, yüz tanıma ve ayak izi takibi yapmak için GM-1000’i yapay zeka ve derin öğrenme algoritmalarıyla birlikte kullanır.
  • Otomatik Ray Muayene Aracı：Bir demiryolu mühendislik şirketi, makine görüş görüntüleme sistemini kullanarak ray kusurlarını doğru bir şekilde ölçmek için GP-3000’i otomatik ray muayene aracına yerleştirdi. GP-3000’e ek GPU kartları, RAID kartları ve kontrol kartları takmak için GEB’i kullanmayı seçtiler ve bu durumda onu görüntü işleme ve algılama için güçlü bir sistem haline getirdiler.
  • Fabrika AMR : Bir robot üreticisi, makine görüşü ve robotik kollar aracılığıyla otomatik toplama ve boşaltmayı etkinleştirmek için AMR’sinde DS-1202’yi ve bir GPU kartını kullandı. AMR, ortamı dinamik olarak algılar ve fabrikada hareket ederek engellerden kaçınır ve ürünleri hedeflerine taşır.