على الرغم من أن الخط الذي يحد رؤية الآلة Machine Vision مقابل رؤية الحاسوب Computer vision قد تم تشويشه، إلا أنه من الأفضل تحديد كلاهما من خلال حالات الاستخدام الخاصة بهما. تُستخدم رؤية الحاسوب بشكل تقليدي لأتمتة معالجة الصور، بينما رؤية الآلة هي تطبيق رؤية الحاسوب في واجهات العالم الحقيقي، مثل خط المصنع، وهي التقنية والأساليب المستخدمة لتوفير الفحص والتحليل التلقائي المستند إلى التصوير لتطبيقات مثل الفحص التلقائي والتحكم في العمليات وتوجيه الروبوت، عادةً في المصانع.
وبشكل عام رؤية الحاسوب هي العلم الذي يهدف إلى إعطاء أجهزة الحاسوب حاسة بصرية لفهم العالم على غرار ما نفعله نحن البشر. إنها مجال من مجالات الذكاء الاصطناعي وعلوم الحاسوب. يهتم بالاستخراج والتحليل والفهم التلقائي للمعلومات المفيدة من صورة واحدة أو سلسلة من الصور؛ ويتضمن تطوير الأساس النظري والخوارزمي لتحقيق الفهم البصري التلقائي. يتعامل جزء كبير من الذكاء الاصطناعي مع التخطيط أو التداول للنظام الذي يمكن أن يؤدي الإجراءات الميكانيكية مثل تحريك الروبوت عبر بعض البيئات. وهذا النوع من المعالجة يحتاج عادةً إلى إدخال البيانات التي يوفرها نظام رؤية الحاسوب، ويعمل كمستشعر للرؤية ويوفر معلومات عالية المستوى حول البيئة.
وسنستعرض في هذا المقال بعض من الاتجاهات البحثية التي تخدم تطور ونمو علم رؤية الآلة.
التأكد من السلامة Ensure the Safety
لعُبت وستلعب رؤية الآلة دور في سلامة البشر وخاصة عند انتشار الجائحات. تعمل الشركات ومؤسسات الأعمال باستمرار على سلامة موظفيها خاصة في حالة حدوث جائحة حيث يمكن أن تساعد رؤية الحاسوب في اكتشاف ما إذا كان الموظفون والعملاء الزائرون يرتدون أقنعة أو معدات واقية أخرى. كما يمكن أن تساعد الرؤية الحاسوبية في ضمان السلامة والحفاظ على المسافة الاجتماعية المتبعة مع وجود الجائحة.
رؤية الحاسوب على حوسبة الحافة Edge Computing
تعد حوسبة الحافة واحدة من أكثر موضوعات رؤية الحاسوب التي يتم الحديث عنها. حوسبة الحافة Edge Computing مصطلح يشير إلى تقنية مرتبطة بمكان إنشاء البيانات، أي عند حافة البنية، تسمح بمعالجة البيانات وتحليلها بسرعة أكبر في موقع تجميع البيانات (أو أقرب إلى المكان التي يتم جمعها فيها) ، بدلاً من السحابة أو مركز البيانات. يتيح ذلك إجراء تحليل ورؤية وحساب أكبر في الوقت الحالي، وتساعد حوسبة الحافة أيضًا في اكتشاف التشوهات وتقليل زمن الوصول، مما يجعلها مناسبة للشركات المعرضة لفشل الشبكة. تقوم مشاريع رؤية الحاسوب بتنفيذ بنى الحوسبة المتطورة أكثر فأكثر لأنها تحل مشاكل إمكانية الوصول إلى الشبكة وعرض النطاق الترددي . غالبًا ما تحتاج البنيات السحابية إلى النشر على الأجهزة المتطورة بسبب الخصوصية والمتانة والأداء. تحظى الحوسبة المتطورة بشعبية واسعة خاصة للمشاريع التي تتطلب معالجة البيانات في الوقت الفعلي، تشمل هذه المشاريع السيارات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار وما إلى ذلك.
الروبوتات ذات التوجيه البصري Robots with Vision Guidance
نظام الروبوت الموجه بالرؤية هو في الأساس روبوت مزود بكاميرا واحدة أو أكثر تستخدم كمستشعرات لتوفير إشارة رد فعل ثانية لوحدة التحكم في الروبوت للانتقال بدقة أكبر إلى موضع هدف متغير. حيث تلتقط الكاميرا صورة لجسم ما وتحلل الصورة لإرسال إحداثيات دقيقة إلى ذراع آلية حتى تتمكن من الانتقال إلى الموضع المطلوب. تستخدم الشركات الروبوتات لمجموعة متنوعة من الأغراض، ولكن الروبوتات الموجهة بالرؤية مفيدة بشكل خاص في الصناعة التحويلية (تحويل المواد الأولية إلى منتجات مفيدة). يمكن أيضا أن تساعد الروبوتات الشركات في توقع نفقات العمالة المتزايدة، وشيخوخة القوى العاملة، وتحسين العمليات الآلية.
تحليل الجودة Quality Analysis
يجب أن يضمن عدد لا يحصى من المنتجين فحص العيوب والتشوهات باستمرار. من الأسهل القيام بذلك باستخدام رؤية الحاسوب لأن رؤية الحاسوب لأنها توفر بيانات صور عالية الجودة لتحليل جودة أفضل. في كثير من الشركات لا تزال مراقبة الجودة عملية يدوية، ومع ذلك، على الرغم من أن قدرة الإنسان على الفحص البصري للأشياء المختلفة عالية جدًا ، إلا أن الذاتية والتعب الناتج عن أداء المهام المتكررة قد يؤدي إلى أخطاء بشرية. وعلى النقيض من ذلك، توفر الأنظمة الآلية القائمة على السيرة الذاتية حلاً فعالاً للتحكم في الجودة والعملية، وإضافة قيمة لعمليات التفتيش بسبب الإنتاجية المحسنة ، ودقة عمليات التصنيع ، وتقليل التكاليف التشغيلية.
رؤية سلسلة التوريد Visibility of the Supply Chain
رؤية سلسلة التوريد هي القدرة على تتبع المنتجات المختلفة أثناء النقل مما يعطي رؤية واضحة للمخزون والنشاط. ونتيجة لذلك، ستصبح سلسلة التوريد أقوى وأكثر مرونة في عملية الرؤية الجيدة. ويعد فهم وتعزيز سلسلة التوريد أحد أهم التطورات في الصناعة التحويلية. إذ يمكن للمصنعين زيادة الربحية وتوفير النفقات باستخدام رؤية الحاسوب أو رؤية الآلة.
التعليقات التوضيحية على البيانات Data Annotation
التعليقات التوضيحية على البيانات هي عملية وضع العلامات على الأشياء ذات الأهمية داخل الصور أو مقاطع الفيديو. ويسمح هذا لخوارزميات الرؤية الحاسوبية بالتعرف على محيطهم وتفسيره، وعندما يتعلق الأمر برؤية الآلة، فالأمر لا يتعلق فقط بجمع البيانات؛ بل أيضًا بشرحه بشكل صحيح بحيث يمكن لأنظمة الذكاء الاصطناعي التعلم منه. من خلال الانتقال إلى المستقبل ، يمكن أن تساعد رؤية الحاسوب في شرح البيانات لتحليل البيانات بشكل أكثر دقة.
الفحص ثلاثي الأبعاد 3D Inspection
ليس هناك من ينكر أن الفحص ثنائي الأبعاد له حدوده. لكن أنظمة الرؤية الآلية ثلاثية الأبعاد تستطيع رؤية ليس بيئتها فحسب ، بل يمكنها أيضًا حساب مكان وجود الكائن، بالإضافة إلى اتجاهه. قد تقوم الشركات بمراقبة وفحص أنظمتها بكفاءة أكبر من خلال الفحص ثلاثي الأبعاد ، مما يحسن دقة وسرعة الفحوصات بشكل عام. تتكون هذه الأنظمة عادةً من عدة كاميرات أو واحد أو أكثر من مستشعرات إزاحة الليزر.
اكتشاف الانحراف Anomaly Detection
الهدف من اكتشاف الشذوذ أو الانحرافات هو تحديد الحالات غير العادية ضمن البيانات التي تبدو قابلة للمقارنة. ويُعد اكتشاف الانحراف أداة مهمة للكشف عن الاحتيال والتطفل على الشبكة والأحداث النادرة الأخرى التي قد يكون لها أهمية كبيرة، ولكن يصعب العثور عليها.
لقد أظهر اكتشاف الانحراف أنه أداة مفيدة لاكتشاف الأخطاء في المعاملات المالية. ويطلق عليه الاتجاه المستقبلي في رؤية الحاسوب من قبل الخبراء. إذ تتفوق النماذج القائمة على تعلم الآلة، عند تدريبها بشكل صحيح ، في اكتشاف الانحرافات في عمليات الدفع ومنع الاحتيال المحتمل. اليوم، تضيف ميزة الكشف عن الأخطاء الشاذة طبقة إضافية من الحماية وتقلل من خطر التعرض للاختراق أثناء إجراء الدفع. فهو لا يساعد فقط في تحسين العمليات الإجمالية، ولكن أيضًا في توفير خدمات غير عادية للمستهلكين والمستخدمين النهائيين.
الرؤية الحاسوبية في البنوك Computer Vision in Banking
في عالم الخدمات المصرفية ، تعتبر رؤية الحاسوب أو رؤية الآلة وهي مجموعة فرعية من رؤية الحاسوب، لالتقاط واستخراج البيانات (التعرف الضوئي على الحروف) Optical Character Recognition OCR بسرعة وكفاءة بمثابة تغيير لقواعد اللعبة. تعد تقنية(OCR) Optical Character Recognition منتشرة للتعرف على النص داخل الصور ، مثل المستندات والصور الممسوحة ضوئيًا. تُستخدم تقنية OCR لتحويل أي نوع تقريبًا من الصور التي تحتوي على نص مكتوب (مكتوب أو مكتوب بخط اليد أو مطبوع) إلى بيانات نصية يمكن قراءتها آليًا. تسهل التكنولوجيا على موظفي البنك إدارة كميات هائلة من البيانات، إذ تقوم تقنية OCR بجمع واستخراج البيانات من مجموعة متنوعة من المستندات ، مما يخفف عن الموظفين من الأنشطة الشاقة التي تستغرق وقتًا طويلاً. تقوم البنوك بشكل متزايد بتطبيق تقنية الرؤية الحاسوبية لتحسين تجارب العملاء وإجراءات المكتب الخلفي.
رؤية الحاسوب كخدمة Computer vision as a service
نظرًا لأن رؤية الحاسوب تكتسب المزيد من الجذب ، فإن عدد المنصات التي تقترح مثل هذه الحلول يزداد وفقًا لذلك. يمكن أن يوفر لك استخدام الأنظمة الأساسية بعض الوقت لمعالجة الصور وتصنيف البيانات وتنظيم البيانات.
يتم الآن جذب الكثير من الاهتمام إلى CVaaS ، والتي تعني رؤية الحاسوب كخدمة. إنه يمكّن الشركات غير العاملة في مجال الذكاء الاصطناعي من الاستفادة من التطورات التكنولوجية وشراء خوارزميات ما قبل البناء المتاحة على منصات رؤية الحاسوب. ونظرًا لأنه يمكن الوصول إلى الخوارزميات وواجهات برمجة التطبيقات عند الطلب بموجب نموذج الدفع عند الاستخدام ، يصبح ابتكار رؤية الحاسوب في المتناول وقابل للتطوير. على سبيل المثال ، ستكون الخطوة الذكية هي الاستعانة بمصادر خارجية لخدمات التعليقات التوضيحية للبيانات ، مع الأخذ في الاعتبار أنها الجزء الأول والأكثر أهمية من مشروع رؤية حاسوب ناجح.
الخلاصة
نتوصل في هذه المقالة ان الآلة التي ساعدت في زمن ما (وما زالت) في أداء الأعمال الشاقة للبشر، تلك التي تحتاج لجهد كبير، تطورت مع مرور الوقت وحدثت نفسها وأخذت تساعد في الجهود الناعمة والتفكيرية للبشر ودعم الأنشطة اليومية والمساعدة في كثير من المهن جنبا إلى جنب مع الطبيب والمهندس والأستاذ. ولم تكتف الآلة بها الدعم والمساعدة، ولكنها اتجهت إلى الرؤية وتحسن العمل الذي يعتمد على الرؤية ودقة البصر وقدمت للبشر من جديد دعم ومساعدة وحماية بنفس الوقت في مجالات متعددة وخاصة قطاع الصناعة. ولكن إذا كانت الآلة قد تقدمت إلى هذه الدرجة من التطور فإن خلفها بالأخير العقل المفكر والمبرمج العبقري والفكر المتقد للإنسان.
المصادر
دكتورة أروى يحيى الإرياني
أستاذ مشارك - تكنولوجيا المعلومات
باحث ومستشار أكاديمي
أضغط هنا "Dr. Arwa Aleryani-Blog " لتسجيل متابعة، حتى يصلك الجديد من المدونة الأكاديمية.
Comments