Einer der wichtigsten Unterschiede bei der Betrachtung des maschinellen Sehens im Vergleich zum menschlichen Sehen besteht darin, für welche Wellenlängen die beiden Sehkräfte optimiert sind.
Menschen können Lichtwellenlängen von 380 nm, die für unsere Augen violett erscheinen, bis etwa 780 nm, die für uns rot erscheinen, sehen. Dies wird in der Abbildung unten veranschaulicht, in der Sie auch sehen können, dass Wellenlängen, die kürzer als 380 nm sind, als UV-Bereich bezeichnet werden, während Lichtwellenlängen, die länger als 780 nm sind, als Infrarotwellenlängen klassifiziert werden.
Diese Unterscheidung ist wichtig, da Computer Vision nicht unbedingt im gleichen Bereich funktioniert wie menschliches Sehen. Obwohl Computer Vision in vielerlei Hinsicht das menschliche Sehen in seiner Funktionsweise „nachahmt“, können Computer Vision-Geräte dennoch so optimiert werden, dass sie in bestimmten Wellenlängenbereichen arbeiten, um ihre Leistung zu maximieren. Durch die Eliminierung von Wellenlängen, die für die Funktion des Geräts irrelevant sind, gelangt weniger Rauschen zum Sensor, was dessen Leistung beeinträchtigen kann.
Aus diesem Grund ist das Signal-Rausch-Verhältnis eine wichtige Messgröße in Bildverarbeitungsanwendungen.
Da Geräte wie Displays und HMI-Panels für das menschliche Auge optimiert sind, ist das Deckglas dieser Art von Anwendungen so konzipiert, dass die Lesbarkeit im sichtbaren Lichtspektrum maximiert wird. Bei diesen Geräten sind Merkmale wie Kratzfestigkeit, Blend- oder Antireflexionseigenschaften, Touchscreen-Funktionalität usw. wichtiger für die Leistung und Langlebigkeit des Geräts.
In vielen Fällen sind Computer-Vision-Anwendungen für Infrarotwellenlängen optimiert und zielen darauf ab, Wellenlängen in einem bestimmten Bereich über 780 nm zu erkennen oder aufzuzeichnen. Aus diesem Grund haben wir in dieser für Cognex entwickelten Lösung optische Filter entwickelt, die die Lichtdurchlässigkeit in bestimmten Wellenlängen im nahen Infrarot, wie z. B. 850 nm, maximieren.
Solaris™ S306
Solaris™ S306 ist eine der vielseitigsten Lösungen für Bildverarbeitungsanwendungen, da es die Übertragung von Wellenlängen über 800 nm bis etwa 2000 nm maximiert. Diese Lösung eignet sich hervorragend für Anwendungen, die Nahinfrarotlicht nutzen, wie etwa Irisscanner, TOF-Geräte oder Kameras, die für ALPR (automatische Nummernschilderkennung) konzipiert sind.
Darüber hinaus nehmen wir als Menschen die Welt um uns herum visuell nicht nur in statischen Bildern wahr, sondern mit einer Kombination aus Farben, Texturen, Bewegung, Tiefe und Kontext.
Andererseits konzentriert sich Computer Vision typischerweise auf bestimmte visuelle Merkmale, ohne etwas anderes zu berücksichtigen. Tatsächlich ist es bei Computer-Vision-Geräten wichtig, so viele Informationen wie möglich auszublenden, die für die Funktion des Geräts nicht erforderlich sind, um die Leistung und Zuverlässigkeit des Geräts zu maximieren.
Das menschliche Auge und Gehirn erzeugen hochauflösende Bilder mit einem weiten Sichtfeld und einer hervorragenden Empfindlichkeit gegenüber unterschiedlichen Helligkeitsstufen.
Die Kameras in Computer-Vision-Geräten sind in der Regel nicht nur, wie oben erwähnt, durch einen Wellenlängenbereich begrenzt, sondern auch durch die Qualität und Auflösung der Komponenten.
In manchen Fällen können sie auch in der Geschwindigkeit eingeschränkt sein, mit der sie Bilder verarbeiten können, wenn die Rechenleistung für bestimmte Aufgaben nicht ausreicht.
Die oben genannten Eigenschaften sind vor allem darauf zurückzuführen, dass menschliches und maschinelles Sehen sehr unterschiedliche Aufgaben haben. Das menschliche Sehen ist ein „allgemeineres“ Sehsystem und nicht für eine bestimmte Aufgabe konzipiert. Im Gegensatz dazu sind Computer-Vision-Geräte in der Regel darauf ausgelegt, eine bestimmte Aufgabe wirklich gut zu erfüllen, beispielsweise Gesichtserkennung, schnelles und effizientes Scannen von Barcodes oder die Messung des Abstands zwischen zwei Punkten zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Computer-Vision-Geräte sind auch weniger anfällig für Fehler oder Irrtümer, solange alle Aspekte des Geräts gut konzipiert und implementiert sind. Dies liegt daran, dass gute Computer-Vision-Anwendungen weniger anfällig für optische Täuschungen, Vorurteile und Wahrnehmungsfehler aufgrund von Ermüdung sind.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das menschliche Sehvermögen bemerkenswerte Eigenschaften aufweist und eines der fünf menschlichen Sinne, wenn nicht sogar der wichtigste, ist, mit dem man sich in der Welt zurechtfindet. Andererseits ist Computer Vision normalerweise ein hochspezialisiertes Gerät, das eine Aufgabe konsequent und wirklich gut erledigt.
Sie würden einer Computer-Vision-Anwendung nicht zutrauen, Ihre morgendliche Tasse Kaffee zuzubereiten (es sei denn, sie ist dafür konzipiert), genauso wenig wie Sie von einem Menschen erwarten würden, dass er eine große Anzahl von Nummernschildern erkennt, liest, formatiert und in einer Datenbank zur späteren Verwendung speichert.
Der richtige optische Filter oder die richtige Displayscheibe ist entscheidend, um die Leistung zu steigern und sicherzustellen, dass das Gerät wie vorgesehen funktioniert. Deshalb sind wir Experten darin, sicherzustellen, dass das Deckglas Ihres Geräts das passende Design und die passenden Eigenschaften aufweist.
Vergessen Sie nicht, uns das nächste Mal zu kontaktieren, wenn Sie nach einem optischen Filter oder einem Displayschutzglas suchen. Wir helfen Ihnen gerne bei der Auswahl der perfekten Lösung für Ihr Projekt.
Wir sind bereit, Ihnen mit einer einzigartigen optischen Filterlösung zu helfen.
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