Thị giác máy tính – Computer Vision là gì? Các ứng dụng của thị giác máy tính trong sản xuất

Các hệ thống máy móc thường sử dụng Computer Vision (Thị giác máy tính) để truy tìm hình ảnh, video trên một dữ liệu khổng lồ nhằm tối ưu thời gian cho con người. Vậy thị giác máy tính thực chất là gì? Ứng dụng của công nghệ này trong thực tiễn như thế nào? Cùng khám phá chi tiết hơn về thị giác máy tính là gì trong bản tin chia sẻ dưới đây.

Computer Vision là gì? 

Computer Vision (Thị giác máy tính) là một công nghệ thuộc lĩnh vực khoa học máy tính, cho phép hệ thống máy móc phân tích, nhận biết, mô tả các vật thể và con người trong hình ảnh/video một cách chính xác.

Thị giác máy tính là xu hướng công nghệ của tương lai

Thị giác máy tính có khả năng thực hiện và tự động hóa các nhiệm vụ tương tự như mắt người, “tái tạo” cách con người nhìn và hiểu những gì nhìn thấy. Điểm khác biệt giữa Computer Vision với thị giác con người là mắt người khi phát hiện hình ảnh sẽ gợi nhớ hoặc tạo thành ký ức, suy nghĩ. Còn với thị giác máy tính, hình ảnh là một mảng pixel có các giá trị số đại diện cho màu sắc (đỏ, xanh, hồng, tím…). Chính vì vậy, thị giác của con người có nhiều lợi thế hơn trong lưu trữ, xử lý bối cảnh còn thị giác trong trí tuệ nhân tạo cần được huấn luyện liên tục để có thể hoạt động linh hoạt, hiệu quả.

Thị giác máy tính hoạt động ra sao?

Computer Vision sử dụng công nghệ AI để bắt chước khả năng của hệ thống thị giác con người trong việc nhận biết và phân loại đối tượng. Các nhà khoa học máy tính sẽ nhập khối lượng lớn thông tin hình ảnh vào hệ thống Computer Vision để đào tạo hệ thống nhận biết dữ liệu hình ảnh.

Cách thức hoạt động của Computer Vision

Dưới đây là cách công nghệ thị giác máy tính xử lý hình ảnh và trả về thông tin:

Phân loại đối tượng

Hệ thống phân loại các đối tượng trong hình ảnh/video theo danh mục xác định. Ví dụ, Computer Vision cho phép máy tính có thể phân biệt người với vật thể trong một bức ảnh và xác định có bao nhiêu người xuất hiện trong bức ảnh đó

Nhận dạng đối tượng

Hệ thống xác định một đối tượng cụ thể trong ảnh/video. Ví dụ, thị giác máy tính có thể phân biệt những người trong ảnh, đồng thời phân tích ngoại hình của họ để xác định danh tính hoặc đặc điểm của những người đó

Theo dõi đối tượng

Công nghệ Computer Vision có thể phân tích video để xác định vị trí của vật thể chuyển động theo thời gian thực. Chẳng hạn, với tính năng theo dõi đối tượng, camera giám sát trong nhà máy có thể xác định công nhân tại vị trí làm việc đã được thiết lập để theo dõi chuyển động của những công nhân này theo thời gian thực, đồng thời phát hiện khi có người rời khỏi vị trí.

Nhận dạng ký tự quang học

Thị giác máy tính có khả năng xác định các chữ cái và số trong hình ảnh và chuyển đổi văn bản đó thành văn bản được mã hóa bằng máy để các ứng dụng máy tính khác có thể đọc được hoặc được người dùng chỉnh sửa.

Sự khác biệt của xử lý ảnh và thị giác máy tính

Xử lý hình ảnh là sử dụng thuật toán để chỉnh sửa hình ảnh gồm các quy trình làm nét, làm mịn, lọc,… Công nghệ thị giác máy tính thì không làm thay đổi hình ảnh đã cung cấp mà sẽ tìm hiểu, nhận diện hình ảnh đó và thực hiện tác vụ như gắn nhãn…

Xử lý hình ảnh và thị giác máy tính đều thuộc lĩnh vực khoa học máy tính

Trong vài trường hợp cụ thể có thể sử dụng xử lý hình ảnh để sửa đổi hình ảnh sao cho hệ thống thị giác máy tính thấu hiểu chính xác về hình ảnh hơn. Thêm nữa có thể sử dụng Computer Vision xác định hình ảnh hoặc các phần trong hình ảnh rồi sử dụng xử lý hình ảnh để điều chỉnh phù hợp.

Các ứng dụng của thị giác máy tính trong lĩnh vực sản xuất

Phát hiện lỗi chất lượng

Computer Vision được sử dụng trong việc theo dõi quy trình sản xuất nhằm tự động xác định các khiếm khuyết về chất lượng trước khi sản phẩm rời khỏi nhà máy.

Computer Vision được ứng dụng để phát hiện lỗi trong sản xuất

Công nghệ thị giác máy tính có thể kiểm tra và phân tích hàng nghìn sản phẩm hoặc quy trình trong một phút, nhận thấy những khiếm khuyết hoặc vấn đề mà mắt thường khó nhìn ra (Ví dụ: Computer Vision có thể phát hiện lỗi nhỏ như vết nứt, lỗi sơn, bản in xấu từ kích cỡ 0.05mm nhanh hơn mắt người). Chính vì vậy, việc ứng dụng thị giác máy tính tại nhà máy để hỗ trợ kiểm soát chất lượng đang trở thành xu hướng trong kỷ nguyên 4.0 hiện nay.

Xe tự hành

Một trong những ứng dụng tiên tiến nhất của Computer Vision là xe tự hành. Công nghệ xe tự hành sử dụng thị giác máy tính có khả năng nhận biết hình ảnh theo thời gian thực và tự xây dựng lộ trình di chuyển hiệu quả. Thông qua các camera và cảm biến được tích hợp trên thiết bị, phương tiện tự hành có khả năng phân tích hình ảnh, xác định người, vật cản, biển báo… trên đường đi. Hiện nay, xe tự hành được sử dụng nhiều tại các nhà máy, kho thông minh để hỗ trợ cho các công việc như: Lấy hàng, sắp xếp và lưu chuyển hàng hóa…

Cảnh báo an toàn lao động

Công nhân tại nhà máy thường phải đối mặt với các nguy cơ tai nạn, thương tật do đặc thù công việc và không tuân thủ nghiêm các quy tắc về an toàn lao động. Tuy nhiên, rất khó để giám sát việc thực hiện an toàn lao động của công nhân 24/7.

Computer Vision giúp cảnh báo an toàn lao động

Chính vì vậy, thị giác máy tính được xem là công cụ tối ưu hỗ trợ con người theo dõi và cảnh báo các lỗi vi phạm an toàn lao động trong quá trình làm việc. Khi phát hiện người lao động vi phạm quy tắc an toàn trong quá trình làm việc, hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo để người quản lý biết và điều chỉnh ngay lập tức.

Phát hiện các vấn đề liên quan đến bảo trì máy móc

Khi con người sử dụng phần lớn máy móc, thiết bị tham gia vào sản xuất thì việc bảo trì bảo dưỡng máy móc là công việc cần thực hiện thường xuyên để đảm bảo hiệu suất và chất lượng trong sản xuất.

Computer Vision được tích hợp trong hệ thống giám sát máy móc của nhà máy có thể phát hiện và cảnh báo các hư hỏng có thể xảy ra (linh kiện máy bị lỏng, thiếu dầu, bánh răng bị mòn,…) để người quản lý chủ động lên kế hoạch bảo trì, sửa chữa nhanh chóng, giúp máy móc hoạt động ổn định và không bị ứ đọng quy trình sản xuất khi gặp sự cố.

Trên đây là toàn bộ thông tin về Computer Vision và ứng dụng của thị giác máy tính trong lĩnh vực sản xuất. Công nghệ này được đánh giá sẽ trở thành công cụ đắc lực của con người trong tương lai. Vậy doanh nghiệp của bạn đã áp dụng Computer Vision chưa?