تفاوت پردازش تصویر و بینایی ماشین

آیا بینایی ماشین و پردازش تصویر با یکدیگر تفاوت دارند؟

در دنیای تکنولوژی، واژه‌های “پردازش تصویر” و “بینایی ماشین” اغلب به جای یکدیگر استفاده می‌شوند؛ اما این دو اصطلاح در حقیقت تفاوت‌های قابل‌توجهی دارند. درک صحیح این تفاوت‌ها به شرکت‌ها و فعالان حوزه صنعت کمک می‌کند تا انتخاب‌های بهتری در پیاده‌سازی سیستم‌های بینایی و تحلیل تصویر داشته باشند. در این مقاله قصد داریم به‌صورت ساده، کاربردی و دقیق به بررسی تفاوت‌های این دو بپردازیم.

تفاوت بینایی ماشین و پردازش تصویر چیست

در ادامه تعریف این 2 آمده است:

پردازش تصویر چیست؟

پردازش تصویر (Image Processing) به مجموعه‌ای از تکنیک‌ها و الگوریتم‌ها گفته می‌شود که برای بهبود، فشرده‌سازی، تحلیل یا استخراج اطلاعات از تصاویر دیجیتال استفاده می‌شوند. این فرآیند می‌تواند شامل فیلتر کردن، شناسایی لبه‌ها، بهبود کنتراست یا استخراج ویژگی‌های خاص از یک تصویر باشد. این حوزه معمولاً روی مرحله‌ی آماده‌سازی و بهبود تصویر تمرکز دارد.

بینایی ماشین چیست؟

بینایی ماشین (Machine Vision) یک سیستم ترکیبی از سخت‌افزار و نرم‌افزار است که هدف آن شبیه‌سازی قدرت بینایی انسان در محیط‌های صنعتی و ماشینی است. بینایی ماشین معمولاً برای اهدافی مانند بازرسی خودکار، اندازه‌گیری دقیق، تشخیص نقص‌ها و هدایت ربات‌ها در خطوط تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخلاف پردازش تصویر که فقط روی تصویر تمرکز دارد، بینایی ماشین تصمیم‌گیری نهایی و خودکارسازی را نیز در بر می‌گیرد.

تفاوت‌های کلیدی بین پردازش تصویر و بینایی ماشین:

• تمرکز اصلی:

  پردازش تصویر بر بهبود و تحلیل تصویر تمرکز دارد، در حالی که بینایی ماشین هدف نهایی‌اش تصمیم‌گیری بر اساس تصویر است.

• استفاده صنعتی:

  از بینایی ماشین بیشتر در صنایع برای اتوماسیون استفاده می‌شود؛ اما پردازش تصویر می‌تواند در پزشکی، امنیت، هنر دیجیتال و سایر حوزه‌ها نیز کاربرد داشته باشد.

• نیاز به سخت‌افزار:

  خود پردازش تصویر می‌تواند بدون سخت‌افزار خاصی انجام شود (مثلاً روی لپ‌تاپ)، اما بینایی ماشین معمولاً به دوربین‌های صنعتی، لنزهای دقیق و سیستم‌های پردازش قدرتمند نیاز دارد.

• نتیجه نهایی:

  در پردازش تصویر، هدف صرفاً استخراج یا بهبود اطلاعات است. در بینایی ماشین، خروجی معمولاً به یک تصمیم یا اقدام ماشینی منجر می‌شود (مثلاً رد کردن یک محصول معیوب از خط تولید).

کاربردهای پردازش تصویر:

• پزشکی: (تصویربرداری پزشکی)

  از پردازش تصویر برای تحلیل داده‌های تصویری نظیر MRI ،CT Scan ،X-Ray و سونوگرافی استفاده می‌شود. با کمک الگوریتم‌های هوشمند، پزشکان می‌توانند ساختارهای داخلی بدن را با دقت بالا بررسی کرده، بیماری‌هایی مانند تومورها یا انسداد عروق را تشخیص دهند.

• امنیت و نظارت تصویری:

  در سیستم‌های دوربین مداربسته، از پردازش تصویر برای تشخیص حرکت، تشخیص چهره، تشخیص پلاک خودرو، یا تحلیل رفتار استفاده می‌شود. این تکنولوژی باعث افزایش دقت و کاهش نیاز به نظارت انسانی می‌شود.

• صنعت چاپ و گرافیک دیجیتال:

  در صنعت چاپ، پردازش تصویر برای کنترل کیفیت رنگ، وضوح، میزان انطباق طراحی، و حذف نویزهای ناخواسته در چاپ استفاده می‌شود. همچنین در ویرایش عکس‌ها و تولید محتوای گرافیکی نیز کاربرد دارد.

• کشاورزی هوشمند:

  تصاویر گرفته‌شده از هواپیماهای بدون سرنشین (پهپادها) یا دوربین‌های مزرعه با کمک پردازش تصویر تحلیل می‌شوند تا مواردی مثل کمبود آب، وجود آفات، یا بلوغ محصولات بررسی شوند. این فناوری به کشاورزان در تصمیم‌گیری‌های دقیق‌تر کمک می‌کند.

• کنترل ترافیک و حمل‌ونقل:

  سیستم‌های شناسایی پلاک خودرو، تشخیص تخلف عبور از چراغ قرمز، تشخیص مسیر اشتباه و شمارش وسایل نقلیه با استفاده از الگوریتم‌های پردازش تصویر انجام می‌شود.

• تحقیقات علمی و مهندسی:

  در رشته‌هایی مانند فیزیک، زیست‌شناسی و مهندسی مواد، از پردازش تصویر برای آنالیز دقیق تصاویر میکروسکوپی، بررسی ساختارها و اندازه‌گیری‌های دقیق استفاده می‌شود.

کاربردهای بینایی ماشین:

• بازرسی خودکار در خطوط تولید:

  بینایی ماشین به‌طور گسترده در خطوط تولید کارخانه‌ها استفاده می‌شود تا محصولات از نظر کیفیت، رنگ، شکل، نقص، یا برچسب بررسی شوند. این بررسی‌ها بسیار دقیق‌تر و سریع‌تر از انسان انجام می‌گیرد.

• هدایت ربات‌ها در محیط‌های صنعتی:

  سیستم‌های رباتیک از بینایی ماشین برای تشخیص موقعیت، فاصله و زاویه استفاده می‌کنند تا بتوانند به‌صورت خودکار اجسام را بردارند، حرکت دهند یا مونتاژ انجام دهند.

• اندازه‌گیری دقیق:

  در صنایعی مانند خودروسازی یا قطعه‌سازی، بینایی ماشین برای اندازه‌گیری دقیق اجزای کوچک یا بررسی تطابق قطعات استفاده می‌شود، بدون نیاز به تماس فیزیکی با محصول.

• کنترل بسته‌بندی و درج اطلاعات:

  این سیستم‌ها بررسی می‌کنند که آیا بسته‌بندی‌ها به‌درستی انجام شده‌اند، آیا بارکد یا QR کد روی محصول وجود دارد و آیا اطلاعات چاپی روی بسته‌ها صحیح است یا خیر.

• صنعت داروسازی:

  در صنایع دارویی، بینایی ماشین تضمین می‌کند که تعداد قرص‌ها در بسته‌ها صحیح باشد، رنگ و شکل قرص‌ها درست باشد و اطلاعات درج‌شده مانند تاریخ انقضا دقیق باشند.

• تجهیزات هوشمند و اینترنت اشیاء (IoT):

  در دستگاه‌های هوشمند مانند درب‌های خودکار، سیستم‌های قفل چهره، خانه‌های هوشمند یا دوربین‌های صنعتی، بینایی ماشین نقش اصلی در تشخیص، تحلیل و پاسخ‌دهی دارد.

جدول مقایسه ای

ویژگی‌ها	پردازش تصویر	بینایی ماشین
هدف اصلی	تحلیل و بهبود تصویر	تصمیم‌گیری و خودکارسازی
نیاز به سخت‌افزار خاص	ندارد	دارد (دوربین، لنز، نورپردازی)
حوزه کاربرد	عمومی‌تر و متنوع‌تر	صنعتی و تخصصی‌تر
خروجی نهایی	تصویر بهبود یافته یا دیتا	تصمیم نهایی یا اقدام عملی