মেশিন ভিজনে 2D, 2.5D এবং 3D প্রযুক্তি

মেশিন ভিশন প্রযুক্তি আধুনিক শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণ এবং স্মার্ট উত্পাদনের একটি গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি, পরিদর্শন, নেভিগেশন, মান নিয়ন্ত্রণ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে প্রশস্তভাবে ব্যবহৃত। এর মধ্যে, 2D, 2.5D এবং 3D ভিশন প্রযুক্তি হল তিনটি প্রধান প্রযুক্তি, যার প্রত্যেকটির বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগের ক্ষেত্র রয়েছে।

I. 2D ভিশন প্রযুক্তি: দ্বিমাত্রিক দৃষ্টি, সহজ এবং কার্যকর

1. প্রাযুক্তিক বৈশিষ্ট্য

2D ভিশন প্রযুক্তি দ্বিমাত্রিক চিত্রগুলি প্রক্রিয়া করে, ক্যামেরা দিয়ে ছবি তোলার মতো এবং এই ছবি বিশ্লেষণ করে কাজ সম্পন্ন করে। এর প্রধান পদক্ষেপগুলি হল:

চিত্র অর্জন: গ্রেস্কেল বা রঙিন চিত্রগুলি ধারণ করতে শিল্প ক্যামেরা ব্যবহার করুন, আলোকসজ্জা ব্যবহার করে ছবিগুলি আরও পরিষ্কার করা।

প্রিপ্রসেসিং: ফিল্টারিং বা কনট্রাস্ট এনহ্যান্সমেন্টের মাধ্যমে ছবিগুলিতে প্রধান তথ্যগুলি আরও প্রত্যক্ষ করে তোলা।

ফিচার এক্সট্রাকশন: ছবিগুলিতে সোজা লাইন, রূপরেখা বা কোণ বিন্দুগুলির মতো বৈশিষ্ট্যগুলি চিহ্নিত করা।

প্যাটার্ন রিকগনিশন: পাঠ্য বা প্যাটার্ন যেমন এই বৈশিষ্ট্যগুলি কী তা নির্ধারণ করতে অ্যালগরিদম ব্যবহার করা।

পরিমাপ এবং পজিশনিং: বস্তুর আকার এবং অবস্থান গণনা করা।

ত্রুটি সনাক্তকরণ: সমস্যা কোথায় রয়েছে তা খুঁজে বার করতে প্রমিত ছবির সঙ্গে তুলনা করা।

2. প্রযোজ্য দৃশ্যকল্প

2D ভিশন প্রযুক্তি এমন কাজের জন্য উপযুক্ত যেখানে শুধুমাত্র পৃষ্ঠতল দেখার প্রয়োজন হয় এবং বস্তুর পুরুত্বের প্রয়োজন হয় না, যেমন:

কারখানাগুলিতে কোনও পণ্যের লেবেলগুলি সঠিকভাবে মুদ্রিত হয়েছে কিনা তা পরীক্ষা করা।

যোগাযোগ প্যাকেজগুলির বারকোড স্ক্যান করা।

সার্কিট বোর্ডের পৃষ্ঠতলে আঁচড় বা দাগ সনাক্ত করা।

3. সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা

সুবিধাগুলি: সরঞ্জাম সহজ, কম খরচ, দ্রুত প্রক্রিয়াকরণের গতি, বৃহৎ পরিমাণ কাজ দ্রুত সম্পন্ন করার উপযুক্ত।

সীমাবদ্ধতা: বস্তুর উচ্চতা বা গভীরতা জানা সম্ভব নয়, জটিল আকৃতি বা আবৃত বস্তুর বিরুদ্ধে অক্ষম।

II. 2.5D ভিশন প্রযুক্তি: উচ্চতা যোগ করা, অর্ধেক পদক্ষেপ ষ্টেরিও

1. প্রাযুক্তিক বৈশিষ্ট্য

2.5D ভিশন প্রযুক্তি 2D-এর তথ্যে আরও একটি স্তর যোগ করে: বস্তুর উচ্চতা। এটি সম্পূর্ণ 3D মডেল নয় কিন্তু লেজার বা ডেপথ ক্যামেরা ব্যবহার করে সমতল চিত্রের প্রতিটি বিন্দুতে উচ্চতা চিহ্নিত করে। সাধারণ পদ্ধতিগুলি হল:

আকৃতি পরিমাপ: উচ্চতা পরিবর্তন পরিমাপের জন্য লেজারের সাহায্যে বস্তুর পৃষ্ঠতল স্ক্যান করা।

গভীরতা মানচিত্র: উচ্চতা তথ্যসহ চিত্র তৈরির জন্য বিশেষ ক্যামেরা ব্যবহার করা।

সরল ভাষায়, 2.5D হল সমতল ছবির সাথে "উচ্চতা ট্যাগ" যোগ করার মতো কিন্তু একটি নির্দিষ্ট কোণ থেকে দেখা ছাড়া আর কিছু নয়।

2. প্রযোজ্য পরিস্থিতি

2.5D হল এমন পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত যেখানে বস্তুর উচ্চতা দরকার কিন্তু পূর্ণ 3D আকৃতি নয়, যেমন:

সার্কিট বোর্ডের উপাদানগুলির উচ্চতা স্বাভাবিক কিনা তা পরীক্ষা করা।

বস্তুর পৃষ্ঠতল সমতল কিনা বা উঁচু নিচু আছে কিনা তা পরিমাপ করা।

নেভিগেশনের সময় সহায়তা করা রোবটগুলি বাধা উচ্চতা বিচার করছে।

3. সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা

সুবিধা: 2D-এর তুলনায় বেশি উচ্চতা তথ্য রয়েছে কিন্তু 3D-এর তুলনায় সস্তা এবং সহজ; ভালো খরচ-কার্যকারিতা।

সীমাবদ্ধতা: কেবল এককোণ থেকে দেখা যায়; জটিল 3D কাঠামো বা বহু-পৃষ্ঠের আবরণ পরিচালনা করতে পারে না।

III. 3D দৃষ্টি প্রযুক্তি: পূর্ণ ষ্টেরিও, তথ্য-সমৃদ্ধ

1. টেকনিক্যাল চরিত্র

3D দৃষ্টি প্রযুক্তি কোনও বস্তুর 3D আকৃতি এবং স্থানিক অবস্থান সম্পূর্ণ উপস্থাপন করতে পারে, যেমন বস্তুটির একটি প্যানোরামিক চিত্র আঁকা। বাস্তবায়ন পদ্ধতিগুলি অন্তর্ভুক্ত:

ষ্টেরিও দৃষ্টি: বিভিন্ন কোণ থেকে ছবি তোলার জন্য একাধিক ক্যামেরা ব্যবহার করে এবং গভীরতা গণনা করে।

লেজার স্ক্যানিং: আকৃতি রেকর্ড করার জন্য লেজার দিয়ে বস্তু পৃষ্ঠ স্ক্যান করা।

স্ট্রাকচার্ড লাইট: বস্তুগুলির উপর আলোক প্যাটার্ন প্রক্ষেপণ করুন এবং বিকৃতির উপর ভিত্তি করে 3D আকৃতি পুনর্গঠন করুন।

টাইম অফ ফ্লাইট (ToF): দূরত্ব গণনা করার জন্য আলোর নির্গমন-প্রত্যাবর্তন সময় পরিমাপ করা।

3D পুনর্নির্মাণ: একাধিক ছবি বা পয়েন্ট ক্লাউড ডেটা ব্যবহার করে 3D মডেল তৈরি করা হয়।

2.প্রযোজ্য পরিস্থিতি

3D প্রযুক্তি সেই কাজের ক্ষেত্রে উপযুক্ত যেখানে নির্ভুল 3D তথ্যের প্রয়োজন, যেমন:

অনিয়মিত বস্তু ধরার জন্য রোবটদের পরিচালনা করা।

জটিল অংশগুলি সঠিকভাবে সমবায় করা হয়েছে কিনা তা পরীক্ষা করা।

লজিস্টিক্সে প্যাকেজ আয়তন পরিমাপ করে স্থান অপটিমাইজ করা।

স্বায়ত্তশাসিত চালনায় পরিবেশের স্টেরিও মানচিত্র তৈরি করা।

3.সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা

সুবিধা: সম্পূর্ণ স্থানিক তথ্য সরবরাহ করে; জটিল পরিস্থিতি এবং উচ্চ-নির্ভুলতা প্রয়োজন মোকাবেলা করে।

সীমাবদ্ধতা: জটিল সরঞ্জাম, উচ্চ খরচ, ধীর প্রক্রিয়াকরণ গতি, আরও কম্পিউটিং সংস্থানের প্রয়োজন।

IV. 2D, 2.5D এবং 3D এর তুলনা: এক নজরে পরিষ্কার

1. প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যের তুলনা

2. সমাধান করা সমস্যা

2ডি দৃষ্টি: সমতল কাজে দক্ষ, যেমন বারকোড পড়া, রঙ/পাঠ্য পরীক্ষা করা।

2.5ডি দৃষ্টি: সাধারণ উচ্চতা সংক্রান্ত সমস্যা সমাধান করে, যেমন পৃষ্ঠতলের ত্রুটি বা উপাদানের উচ্চতা পরিমাপ।

3ডি দৃষ্টি: জটিল 3ডি কাজের জন্য উপযুক্ত, যেমন অনিয়মিত বস্তু অবস্থান করা বা স্থানিক সম্পর্ক বিশ্লেষণ।

3. ব্যবহারিক প্রয়োগের উদাহরণ

(1) অটোমোটিভ উত্পাদন:

2ডি: গাড়ির শরীরের রং এবং অংশের চিহ্ন পরীক্ষা করা

2.5ডি: গাড়ির শরীরের পৃষ্ঠতলের সমতলতা পরিমাপ করা

3ডি: রোবট ওয়েল্ডিং বা অংশ পরিচালন করার পথ নির্দেশ করা

(2) ইলেকট্রনিক্স শিল্প:

2D: সার্কিট বোর্ড পৃষ্ঠের সোল্ডারিং পরীক্ষা করুন

2.5D: উপাদানগুলির উচ্চতা সনাক্ত করুন

3D: জটিল উপাদান সমাবেশ যাচাই করুন

(3) যোগাযোগ ব্যবস্থা:

2D: প্যাকেজ লেবেলগুলি স্ক্যান করুন

2.5D: প্যাকেজের উচ্চতা পরিমাপ করুন

3D: প্যাকেজ আয়তন গণনা করুন, সংরক্ষণ অপটিমাইজ করুন

V. প্রযুক্তি প্রবণতা: একীভবন এবং উন্নয়ন

বর্তমান মেশিন ভিশন প্রযুক্তি দ্রুত উন্নয়ন হচ্ছে। 2D, 2.5D এবং 3D ক্রমশ একীভূত হচ্ছে:

2.5D এর জনপ্রিয়তা: ডেপথ ক্যামেরা সস্তা হয়ে আসছে, অনেক কাজের ক্ষেত্রে ব্যবহারিক পছন্দ।

AI এর মাধ্যমে সক্ষমতা: আরও নির্ভুল ফলাফলের জন্য AI ব্যবহার করে চিত্র এবং 3D ডেটা বিশ্লেষণ।

প্রযুক্তির সংমিশ্রণ: কার্যকালীন কার্য অনুযায়ী কিছু সিস্টেম তিনটি প্রযুক্তির মধ্যে নমনীয়ভাবে স্যুইচ করে দক্ষতা বাড়ানোর জন্য।

VI. সিদ্ধান্ত: সঠিক প্রযুক্তি বেছে নেওয়াটাই প্রধান কথা

2D, 2.5D এবং 3D ভিশন প্রযুক্তির প্রত্যেকটির নিজস্ব শক্তি রয়েছে:

2D: সাদামাটা এবং দ্রুত, পৃষ্ঠের কাজের জন্য উপযুক্ত

2.5D: উচ্চতা সংক্রান্ত তথ্য যোগ করা হয়েছে, মাঝারি প্রয়োজনের জন্য উপযুক্ত

3D: শক্তিশালী কার্যকারিতা, জটিল 3D কাজের জন্য উপযুক্ত