Machine Vision hay còn gọi là Thị giác máy được ví như đôi mắt của một cỗ máy. Nó sủ dụng camera cùng với các thuật toán phần cứng và phần mềm để tự động hóa tác vụ trực quan. 

Hệ thống tầm nhìn máy tác động đến nhiều ngành công nghiệp khác nhau như mang lại lợi ích cho việc lắp ráp điện tử, đóng gói thực phẩm, sản phẩm tiêu dùng, logistic, đóng gói hàng hóa bán lẻ, cũng như các ngành công nghiệp y tế và dược phẩm. Công nghệ Vision Machine cung cấp các sản phẩm chất lượng cao hơn, tăng năng suất và độ tin cậy, giảm thời gian ngừng hoạt động, kiểm soát quá trình và kiểm soát hàng tồn kho.

Quá trình này bắt đầu với một bộ cảm biến chẳng hạn như camera ghi lại đầu vào (digital input). Input được phân tích và phân loại bằng thuật toán phần mềm trên nền tảng phần cứng. Kết quả phân loại những gì đã được "nhìn thấy" hoặc chúng ảnh hưởng đến một hành động. 

Các doanh nghiệp sử dụng các hệ thống này theo nhiều cách khác nhau để cải thiện độ chính xác, thông lượng và chất lượng. Ví dụ: Sử dụng công nghệ thị giác máy để kiểm tra chất lượng, đo kích thước và các giải pháp hậu cần thông minh. Các giải pháp kiểm tra giúp họ loại bỏ nhu cầu giám sát và kiểm tra thủ công, đồng thời có thể giúp giảm tỷ lệ lỗi và đảm bảo sự hài lòng của khách hàng. Các giải pháp hậu cần thông minh sử dụng thị giác máy tự động quét và theo dõi mã vạch trên pallet khi đi qua các điểm kiểm tra kho hàng. Giải pháp này giúp loại bỏ quá trình quét thủ công chậm và dễ xảy ra lỗi, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho chuỗi cung ứng trơn tru, đảm bảo cung cấp sản phẩm đến đúng điểm đến và đúng thời điểm trong tình trạng tốt. 

Các giải pháp thị giác máy mang lại nhiều lợi ích như nâng cao hiệu suất cho các tác vụ thị giác thông thường, tăng độ chính xác trong các tác vụ thị giác phức tạp và khả năng nâng cao để kiểm tra các chi tiết quá nhỏ mà mắt người không thể nhìn thấy. Nó có thể giúp cải thiện sự an toàn cho nhân viên vì cảm biến có thể được đặt ở những vị trí nguy hiểm, cũng như giảm chi phí sản xuất với khả năng phát hiện sớm các sai sót để tạo ra sản phẩm cuối có chất lượng cao hơn. 

Doanh nghiệp nên tìm kiếm những tính năng nào khi chọn máy tính cho ứng dụng thị giác máy?

Ngoài sức mạnh xử lý tiên tiến để xử lý các thuật toán phức tạp, hệ thống cần phải mạnh mẽ hơn một chút so với máy tính thông thường. Nó cần phải có khả năng xử lý bụi bẩn, rung động, nhiệt độ khắc nghiệt và các yêu cầu về nguồn. Một giải pháp công nghệ tiên tiến, thiết kế không quạt thường là lựa chọn tốt nhất.

1. PC không quạt hỗ trợ đầu vào/đầu ra USB 3.0 cho các cảm biến IoT tốc độ cao

USB 3.0 đã đặt một bước chân lớn trong ứng dụng sản xuất công nghiệp. Giao diện này đã trở thành tiêu chuẩn chính thức trong ngành xử lý hình ảnh và thị giác máy, còn được gọi là tiêu chuẩn tầm nhìn USB3. Tiêu chuẩn này đã được tạo ra với các quy tắc thống nhất hơn để ngăn chặn sự không tương thích với các phụ kiện và giải pháp độc quyền nhất định.

Machine Vision sử dụng một hoặc nhiều camera để kiểm tra và phân tích các đối tượng. Dữ liệu thu được từ các máy ảnh sau đó được chuyển sang PC công nghiệp để xử lý và phân tích. Kích thước của dữ liệu phụ thuộc vào chất lượng của máy ảnh. Khi chất lượng tăng, kích thước và lượng dữ liệu cũng tăng. Vì lý do này, dữ liệu cần phải đi qua giao diện nhanh hơn để phát hiện và xử lý thông tin với tốc độ nhanh. Máy tính công nghiệp trang bị các tiêu chuẩn USB 3.0 sẽ đáp ứng điều kiện này tốt hơn.

2. PC công nghiệp không quạt trang bị GPIO

Nhiều ứng dụng chính xác cao yêu cầu máy ảnh chụp một khung vào thời điểm chính xác. Nhiệm vụ này có vẻ dễ dàng khi một đối tượng di chuyển với tốc độ hơi chậm. Tuy nhiên, việc có nhiều camera phát hiện nhiều đối tượng với tốc độ tương đương một chuyến tàu có thể gây khó khăn. Mỗi máy ảnh phải lấy các khung đồng thời.

Để thực hiện nhiệm vụ này, các máy tính tầm nhìn máy cần được trang bị giao diện GPIO có thể xuất ra các đầu vào và cơ chế đầu ra được kích hoạt, nó có thể yêu cầu thiết bị thực hiện một số hành động nhất định. Bằng cách kết nối các camera này với GPIO PC công nghiệp, hành động hoặc kích hoạt của thiết bị có thể được kiểm soát bằng phần mềm lập trình.

3. Hỗ trợ GPU chuyên dụng cho suy luận thời gian thực

Bên cạnh việc có máy ảnh chất lượng cao, máy tính cho tầm nhìn máy sử dụng GPU chuyên dụng để xử lý tất cả dữ liệu xuất hiện. CPU kết hợp với GPU đóng vai trò quan trọng như nhau để cân bằng khối lượng công việc cụ thể được xác định trong thuật toán suy luận. Điều quan trọng là nhiều thuật toán học máy sử dụng tầm nhìn dựa vào các máy gia tốc hiệu suất mạnh mẽ như GPU để song song điện toán thời gian thực. Điều này về cơ bản cho phép máy tính và máy xử lý trong thời gian thực và đưa ra quyết định ngay lập tức thay vì tuần tự. Nhiều ứng dụng robot và tự động hóa sử dụng PC công nghiệp với các máy gia tốc GPU được thêm vào để giúp xác định và chọn các đối tượng bằng công nghệ Visions. 

4. Ổ cứng SSD có dung lượng cao cho dự phòng dữ liệu

Chúng ta đang ở trong một kỷ nguyên mà AI đang tạo ra những cách phân tích dữ liệu mới. Lý tưởng nhất, việc lưu trữ không giới hạn sẽ cung cấp kết quả chính xác hơn, nhưng điều này là tốn kém và thường dành cho đám mây tập trung. PC công nghiệp trang bị ổ cứng SSD dung lượng lưu trữ cao cho phép máy lưu trữ một lượng dữ liệu lớn được tổng hợp trong các ứng dụng tầm nhìn. Ngoài ra, các máy tính công nghiệp này có thể chạy các tùy chọn RAID để đảm bảo dự phòng dữ liệu.

5. Nhiệt độ hoạt động mở rộng cho môi trường khắc nghiệt

Khi máy móc hoạt động không ngừng nghỉ để hoàn thành các mục tiêu sản xuất, một yếu tố quan trọng cần xem xét là sự phân tán nhiệt do nó tạo ra, ví dụ như GPU tạo ra một lượng lớn nhiệt. PC công nghiệp đảm bảo độ tin cậy với khung tản nhiệt bằng nhôm để đảm bảo phân tán nhiệt nhanh. Điều này đạt được thông qua thiết kế tản nhiệt độc đáo, cho phép chúng hoạt động ở dải nhiệt độ rộng, ví dụ -25°C lên đến 60°C. Thiết kế cấu trúc tản nhiệt tiên tiến sẽ cân bằng đầu vào công suất cao từ GPU và duy trì thiết kế nhiệt công nghiệp để đảm bảo tuổi thọ thiết bị cao.