A visão artificial desempenha um papel cada vez mais relevante em diversas indústrias, desde a automação industrial até à segurança e vigilância. No cerne destes sistemas, encontram-se as câmaras, componentes vitais para o seu funcionamento e sucesso. Sem elas não existiria visão artificial. São elas que captam as imagens do ambiente que está a ser monitorizado. Neste artigo pretendemos explorar a importância das câmaras nos sistemas de visão artificial e como elas contribuem para a eficiência destes.
Como funciona uma câmara digital?
No “coração” da câmara está um sensor de imagem, este é o responsável por converter a luz em sinais elétricos. O sensor captura a luz que entra pela lente da câmara e a divide em pixels individuais. Cada pixel regista a quantidade de luz que atinge a sua superfície, gerando um sinal elétrico proporcional. Esses sinais são então convertidos em dados digitais, criando um ficheiro com um conjunto de pixeis a que chamamos imagem, gravados muitas vezes no tradicional formato JPEG. Na imagem abaixo é possível perceber que quantos mais pixeis, mais informação é possível extrair num cenário com as mesma dimensões.
A cada ano que passa as câmaras têm evoluído, aumentando as suas capacidades e reduzindo tamanhos, e prova disso é a qualidade de imagem que as câmaras dos smartphones atualmente possuem. As câmaras industriais não são exceção, acompanhando esta evolução e a cada novo modelo lançado no mercado é possível captar imagens com maior resolução e nitidez, criando imagens extremamente pormenorizadas, de boa qualidade e captadas muito rapidamente.
Como acontece a integração das câmaras nos sistemas de visão?
Num sistema de visão artificial as câmaras têm a função de captar as imagens que vão ser processadas, mas, consoante o modelo da câmara, a maneira como se desenrola o processo pode ser diferente.
Nas câmaras mais simples esta é um sensor de visão, que capta a fotografia e envia para uma unidade de processamento.
Nos modelos de câmaras inteligentes mais avançadas, além a função de sensor de visão a câmara também efetua o processamento de imagem.
É de salientar que o uso de câmaras mais simples ou mais inteligentes depende do que se pretende do sistema de visão. Se for um sistema de visão onde o objeto de análise é simples, uma câmara inteligente tem a capacidade de processar a informação, mas em sistemas com cadências elevadas e com dezenas de parâmetros de análises complexos é necessário recorrer a maiores capacidades de processamento que só conseguem ser obtidas usando uma unidade de processamento externa.
Independentemente do modelo de câmara a uso podem ser usados diferentes sensores de luz, sendo possível a captação de diferentes frequências, como os ultravioletas ou raios x, e também podem ser captadas imagens em 2D ou 3D.
Quais as funções de uma câmara num sistema de Visão Artificial?
Captura de imagens:
As câmaras industriais são projetadas para captar imagens nítidas, precisas, de alta resolução e muito rapidamente, garantindo que os algoritmos de processamento de imagem possam extrair todas as informações necessárias para a tomada de decisões acertadas com base nelas. A escolha do modelo correto de uma câmara para um projeto de visão artificial é determinante sucesso de um projeto. Sem a escolha acertada pode ficar comprometido a correta deteção de objetos, a análise de cena, o controlo dimensional de precisão, ou o eficaz reconhecimento de padrões, caracteres, etc.
Aquisição de dados em tempo real:
Com o uso de câmaras de alta velocidade e latência reduzida (tempo de resposta reduzido), permitem obter informações em tempo real sobre o ambiente, permitindo respostas rápidas e tomadas de decisão instantâneas. Essa capacidade é especialmente valiosa em aplicações de controlo de qualidade industrial, onde as cadências de produção são cada vez mais elevadas. Ou exemplo são os veículos autônomos, onde ações precisas e rápidas são necessárias dada a quantidade de eventos que acontecem na estrada.
Adaptação a diferentes condições:
Nas indústrias o ambiente em que os sistemas de visão artificial operam é cada vez mais desafiador, e os novos modelos de câmaras industriais são projetadas para se adaptarem a diversas condições de iluminação, cadência de produção e diferentes amostras para análise. Funções como controlo de exposição, compensação de contraste e filtragem de ruído, têm evoluído a um ritmo fantástico e a cada dia que passa consegue-se a captura de imagens de maior qualidade e de forma mais consistente. Esta evolução de hardware das câmaras é crucial para obter resultados confiáveis em cenários de baixa luminosidade, ambientes externos ou com condições adversas (É de salientar que a iluminação continua a ser outro fator importante para um sistema de visão artificial. Conheça mais sobre as soluções de iluminação para sistemas de visão aqui).
Integração com Inteligência Artificial:
A atuação conjunta da Inteligência Artificial com as câmaras industriais está a elevar o patamar da visão artificial. Recorrendo à aprendizagem automática, a inteligência artificial capacita os sistemas de visão a identificar objetos, reconhecer faces e padrões complexos e até mesmo tomar decisões de forma autónoma em novos cenários de atuação com base no histórico de aprendizagem que o sistema possui. A combinação harmoniosa da precisão das câmaras com a inteligência artificial permite que os sistemas de visão artificial alcancem níveis impressionantes de eficiência, confiabilidade e capacidade de adaptação a diferentes cenários. Também facilita a introdução de novas referências para análise, fornecendo uma amostra do que se pretende analisar ao sistema de visão, ele aprende com base nas amostras, e após isso está pronto para efetuar análises em grandes escalas.
As câmaras são componentes indispensáveis nos sistemas de visão artificial, desempenhando um papel fundamental na captura de imagens que vão ser analisadas. Reconhecer a importância das câmaras é essencial para o sucesso de um projeto nesta área, pelo que é sempre importante escolher o modelo mais adequado a casa caso.
Se na sua empresa estão à procura de um parceiro para implementar soluções de visão artificial eficientes e confiáveis, a Vimétrica é o parceiro ideal para o ajudar nessa jornada. Trabalhamos com diversos modelos de câmaras, de diferentes marcas, encontrando sempre o modelo mais adequado às suas necessidades.
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