I sistemi di visione hanno abbracciato un importante processo di standardizzazione, consentendo una sostanziale interscambiabilità dei prodotti e uno sgravio delle attività di programmazione da parte degli utenti:
Lo standard EMVA 1288 definisce un metodo unificato per computare e presentare parametri tecnici di telecamere e sensori di immagine, e valutarne le prestazioni. Altro standard EMVA è GenICam, protocollo applicabile a tutte le interfacce di comunicazione di tipo Ethernet.
L’impiego dello standard IEEE 1394 si può accompagnare a schede o driver OHCI (Open Host Controller Interface), interfaccia introdotta da costruttori primari (Microsoft, Compaq, National Semiconductor, Texas Instruments ecc.), che assicura la compatibilità e il corretto funzionamento del software di un PC host con tutti i dispositivi IEEE 1394 cui è connesso.
venerdì 29 dicembre 2017
STATISTICHE E GRAFICI VISIONE ARTIFICIALE
Il settore della visione artificiale è uno dei mercati che gode di miglior salute nonostante gli anni di crisi.
Questo settore ha vissuto il suo miglior periodo nel primo quadriennio del nuovo millennio, quando dal 2000 al 2004 ha visto quadruplicare il proprio valore raggiungendo i 950 milioni di dollari.
Il continuo progresso scientifico industriale, la crescente necessità di controllo di qualità e di automazione nei settori verticali, dall’aumento della domanda di sistemi robotici vision-guided nell’automotive, nel farmaceutico, nell’alimentare e packaging e nei vari settori industriali, e dalla domanda crescente di sistemi di visione per applicazioni specifiche; ha permesso a questo mercato di continuare a crescere costantemente anche negli anni di crisi.
Oggi ha raggiunto un livello importantissimo e alcune indagini di mercato di MarketsandMarkets prevedono che dal 2016 al 2022 il mercato crescere del 8.15% annuo arrivando a una stima di 14,43 miliardi di euro di valore.
Questo settore ha vissuto il suo miglior periodo nel primo quadriennio del nuovo millennio, quando dal 2000 al 2004 ha visto quadruplicare il proprio valore raggiungendo i 950 milioni di dollari.
Il continuo progresso scientifico industriale, la crescente necessità di controllo di qualità e di automazione nei settori verticali, dall’aumento della domanda di sistemi robotici vision-guided nell’automotive, nel farmaceutico, nell’alimentare e packaging e nei vari settori industriali, e dalla domanda crescente di sistemi di visione per applicazioni specifiche; ha permesso a questo mercato di continuare a crescere costantemente anche negli anni di crisi.
Oggi ha raggiunto un livello importantissimo e alcune indagini di mercato di MarketsandMarkets prevedono che dal 2016 al 2022 il mercato crescere del 8.15% annuo arrivando a una stima di 14,43 miliardi di euro di valore.
L'Italia è un importante competitori nel campo della visione artificiale, ha numerosi istituti accademici dedicati alle discipline di visione artificiale, e può contare più di 200 players.
L'Italia pesa per il 19% sul valore della produzione europea per la componentistica.
Dichiara di noi Andreas Breyer, direttore delle ricerche di mercato di EMVA (European Machine Vision Association): “L’Italia è uno dei principali costruttori di macchine al mondo e offre un interessante mix di imprese piccole e medie nel suo settore. La maggior parte delle applicazioni di visione artificiale in Italia sono realizzate in ambito industriale. Questo spiega l’elevato numero di fornitori di soluzioni e integratori di sistemi in Italia “.
mercoledì 6 dicembre 2017
LA VISIONE ARTIFICIALE NEI FUMETTI
Il mono dei fumetti è incentrato maggiormente sui supereroi che spesso sfruttano tecnologie all'avanguardia per potenziare le proprie abilità o ottenere nuovi poteri.
Nel mondo DC l'eroe più famoso, anche grazie ai recenti film di Cristopher Nolan, è sicuramente Batman. Nella sua maschera è presente un visore ottico che permette all' eroe di: individuare nemici e i punti deboli di questi; analizzare l'ambiente per la ricerca di prove (ricordiamo che nei fumetti batman è un detective); Inoltre sono presenti anche sensori per la vista notturna, visione termica e visione ultravioletta.
Spostandosi nell'universo Marvel, il supereroe per eccellenza che sfrutta la tecnologia come abilità è il multimiliardario Tony Stark con la sua armatura. Questa è dotata di un visore capace scansionare e analizzare l'ambiente circostante, riconosce nemici e bersagli, visione notturna, visione infrarossa; inoltre come un reale visore di ultima generazione è capace di interfacciarsi con il computer di bordo Jarvis il quale può prendere decisioni al posto di Iron Man sulla base dei dati analizzati.
Tra i supereroi più amati nel mondo occidentale ci sono sicuramente quelli appartenenti ai due colossi americani Marvel e DC.
Nel mondo DC l'eroe più famoso, anche grazie ai recenti film di Cristopher Nolan, è sicuramente Batman. Nella sua maschera è presente un visore ottico che permette all' eroe di: individuare nemici e i punti deboli di questi; analizzare l'ambiente per la ricerca di prove (ricordiamo che nei fumetti batman è un detective); Inoltre sono presenti anche sensori per la vista notturna, visione termica e visione ultravioletta.
Sempre nell'universo DC un'eroe forse meno conosciuto ma appartenente alla Justice League è Cyborg. Quest'eroe che un umano dotato di diversi potenziamenti cibernetici, tra cui un visore collegato sull'occhio sinistro capace di zoomare le immagini e interfacciarsi con i computer
Spostandosi nell'universo Marvel, il supereroe per eccellenza che sfrutta la tecnologia come abilità è il multimiliardario Tony Stark con la sua armatura. Questa è dotata di un visore capace scansionare e analizzare l'ambiente circostante, riconosce nemici e bersagli, visione notturna, visione infrarossa; inoltre come un reale visore di ultima generazione è capace di interfacciarsi con il computer di bordo Jarvis il quale può prendere decisioni al posto di Iron Man sulla base dei dati analizzati.martedì 5 dicembre 2017
LE NARRAZIONI DELLA VISIONE ARTIFICIALE
Essendo un argomento di interesse scientifico e al centro di diverse ricerche nelle varie università, il miglior modo possibile per raccontare la visione artificiale è attraverso l'utilizzo dei libri accademici e di alcune pubblicazioni.
Una prima lista per affrontare l'argomento (anche se è necessario non affrontarlo da neofiti) posso essere i libri proposti dall'università di Parma per il corso in computer vision:
Una prima lista per affrontare l'argomento (anche se è necessario non affrontarlo da neofiti) posso essere i libri proposti dall'università di Parma per il corso in computer vision:
* M. Sonka, V. Hlavac, R. Boyle, Image Processing analysis and machine vision, Chapman and Hall, 1993.
* V. Cantoni, S. Levialdi, La Visione delle Macchine, Tecniche Nuove, 1989
* P. Zampironi, Metodi dell'Elaborazione Digitale di Immagini, Masson, 1990
* R.C. Gonzalez, P. Wintz, Digital Image Processing, 2nd ed., Addison-Wesley, 1987
* R. M. Haralick, L. G. Shapiro, Computer and Robot Vision, Vol I e II, Addison-Wesley, 1992
* R. O. Duda, P. E. Hart, D. G. Stork, Pattern Classification, 2nd ed., Wiley and Son, 2001
* R. Jain, R. Kasturi, B. G. Schunck, Machine Vision, McGraw-Hill, 1995
* S. E. Umbaugh, Computer Vision and Image Processing, Prentice Hall, 1998
* E. Trucco, A. Verri, Introductory Techniques for 3-D Computer Vision, Prentice Hall, 1998.
Per un primo approccio può essere interessante invece questo estratto di Anya Hurlbert e Tommaso Poggio che spiega cosa intendiamo e quale è il nostro obiettivo quando parliamo di visione artificiale:
RENDERE LE MACCHINE (E L'INTELLIGENZA ARTIFICIALE) IN GRADO DI VEDERE
Per un primo approccio può essere interessante invece questo estratto di Anya Hurlbert e Tommaso Poggio che spiega cosa intendiamo e quale è il nostro obiettivo quando parliamo di visione artificiale:
RENDERE LE MACCHINE (E L'INTELLIGENZA ARTIFICIALE) IN GRADO DI VEDERE
GLI ELEMENTI DELLA VISIONE ARTIFICIALE
Qualunque sistema di visione artificiale, indipendentemente dalla macchina su cui è montato (robot, attrezzatura industriale, smartphone, etc...) è costituito dall’integrazione di componenti ottiche, elettroniche e meccaniche che permettono di acquisire, registrare ed elaborare immagini sia nello spettro della luce visibile che al di fuori di essa (infrarosso, ultravioletto, raggi X, ecc.). Le immagini possono altresì essere derivate da sistemi di acquisizione non ottici come ad esempio i sistemi ad ultrasuoni. Il risultato dell’elaborazione è il riconoscimento di determinate caratteristiche dell’immagine. Deve quindi essere formato da tre elementi principali:
Il primo è sistema per l'acquisizione dell'immagine che può essere un insieme di classiche telecamere ( come ad esempio nel caso dello smartphone ), o anche dei sistemi più complessi dotati di sensori tomografici, radar o sensibili agli ultrasuoni. Questi ultimi sono molto utilizzati nel campo della produzione industriale per il controllo dei difetti materiali sui lavorati;
Il secondo elemento è un processore capace di: elaborare i dati in modo da verificare che questi soddisfino specifiche regole, estrarre le caratteristiche di un immagine, individuare le aree rilevanti per un ulteriore elaborazione, ulteriore elaborazione di alto livello, presa di una decisione;
L'ultimo elemento fondamentale sono dei circuiti integrati che permettono a questo processore di comunicare con l'esterno.
Nel caso specifico di una smart camera, che è un sistema di visione compatto che integra entro un unico contenitore una telecamera ed un sistema di digitalizzazione ed elaborazione delle immagini, oltre a dispositivi accessori per l'interfacciamento col mondo esterno, gli elementi sono:
Il primo è sistema per l'acquisizione dell'immagine che può essere un insieme di classiche telecamere ( come ad esempio nel caso dello smartphone ), o anche dei sistemi più complessi dotati di sensori tomografici, radar o sensibili agli ultrasuoni. Questi ultimi sono molto utilizzati nel campo della produzione industriale per il controllo dei difetti materiali sui lavorati;
Il secondo elemento è un processore capace di: elaborare i dati in modo da verificare che questi soddisfino specifiche regole, estrarre le caratteristiche di un immagine, individuare le aree rilevanti per un ulteriore elaborazione, ulteriore elaborazione di alto livello, presa di una decisione;
L'ultimo elemento fondamentale sono dei circuiti integrati che permettono a questo processore di comunicare con l'esterno.
Nel caso specifico di una smart camera, che è un sistema di visione compatto che integra entro un unico contenitore una telecamera ed un sistema di digitalizzazione ed elaborazione delle immagini, oltre a dispositivi accessori per l'interfacciamento col mondo esterno, gli elementi sono:
- Un sensore di immagine
- Circuiti per la digitalizzazione dell'immagine.
- Memoria per la registrazione di una o più immagini.
- Un processore per l'elaborazione.
- Memoria per programmi e dati di elaborazione
- Interfacce di comunicazione
- Linee di ingresso/uscita digitali,
- Un adattatore per lenti ed obiettivi di vario tipo
- Dispositivi integrati di illuminazione
- Un'uscita video per visualizzazione di immagini e risultati di elaborazione
- Dispositivi di interfaccia con un operatore
IMPORTANTE!
Da questa definizione sono quindi esclusi tutti i sistemi di pura acquisizione o memorizzazione delle immagini, sia in formato analogico che digitale.
lunedì 4 dicembre 2017
La Visione Artificiale nella Musica
Non è mai stato affrontato il tema della visione artificiale nel testo di una canzone, anche probabilmente questo è poco poetico.
Tuttavia esiste un video abbastanza interessante e bizzarro di un esperimento privato dove il protagonista sfrutta la visione artificiale per creare uno strumento musicale elettronico capace di essere suonato tramite dei semplici tasselli colorati.
Tuttavia esiste un video abbastanza interessante e bizzarro di un esperimento privato dove il protagonista sfrutta la visione artificiale per creare uno strumento musicale elettronico capace di essere suonato tramite dei semplici tasselli colorati.
LA VISIONE ARTIFICIALE NEL CINEMA
La visione artificiale, come la visione naturale per noi essere viventi, è il mezzo primario utilizzato dai robot nei film per interagire con il mondo circostante, essendo questa il principale canale di informazione per i robot cinematografici. Così si può asserire che quasi ogni film che parla di robotica ha in se una o più scene in cui compare il tema della visione artificiale.
Qui un articolo che parla della visione artificiale nella saga di terminator.
I film più emblematici sono sicuramente:
I ) La cinesaga di Terminator dove le scene "dentro la testa" del robot dove si immagina il modo in cui un robot può guardare il mondo, visto tutto in rosso con un mirino capace di un riconoscimento facciale necessario per decidere se la persona è innocua oppure deve attaccare.
II ) Il capolavoro "2001, Odissea nello Spazio" di Stanley Kubrick e il celeberrimo Hal 9000, supercomputer della nave Discovery capace di interagire con il mondo circostante. L'immagine con cui è diventato famoso questo supercomputer fantascientifico è appunto l'immagine del suo occhio:
Cambiando genere, si parla di visione artificiale anche nell'episodio 1*03 della serie web Black Mirror. L'episodio intitolato "Ricordi Pericolosi" è ambientato in una realtà alternativa, dove la maggior parte delle persone ha un "grain" impiantato dietro l'orecchio, che registra tutto ciò che si fa, vede o sente. Ciò permette ai ricordi di essere riprodotti davanti agli occhi del proprietario o su uno schermo attraverso un processo conosciuto come "re-do", esattamente come dei video.
Questo chip può essere visto come un oggetto di visione artificiale, anche se, ad onor del vero, questa definizione non è perfettamente esatta in quanto manca la capacità di elaborazione dati da parte del chip ai fini di fare un'azione o prendere una scelta autonoma.
Invece rimanendo su una produzione più leggera, si può ritrovare anche il tema della visione artificiale nello speciale di halloween della dodicesima stagione della serie animata "Simpson".
Nell'episodio "Tree House of Horror XII" è presente appunto una casa completamente robotizzata che interagisce con gli abitanti della stessa attraverso un occhio evidentemente ispirato all'Hall 9000 Odissea nello Spazio.
LE FORME DELLA VISIONE ARTIFICIALE
Essendo uno strumento puramente informatico non si può individuare una vera e propria forma per la visione artificiale. Tuttavia riprendendo la definizione data nel primo articolo: "con visione artificiale si identificano quei processi che mirano all'acquisizione di un'immagine per la ricostruzione di modelli approssimati del mondo reale 3D partendo da immagini 2D"; si può definire la visione artificiale come una creatrice di forme.
Infatti rientrano nel campo della visione artificiale anche tutti quei programmi usati per la modernizzazione di oggetti o addirittura interi mondi tramite l'utilizzo di computer.
Particolarmente attenti a questa funzione della visione artificiale sono il mondo del cinema e dei videogiochi: il primo sfrutta la creazione di immagini 3d come effetti speciali, ed così in grado di dare spettacolarità alla pellicola; il secondo invece per costruire il game world o mappa nel quale il giocatore si deve muovere.
FUNZIONI SOSTITUTIVE DELLA VISIONE ARTIFICIALE
La visione artificiale come dice stesso il nome ha il compito di andare a imitare e/o sostituire quelli che sono i compiti assegnati alla visione umana.
Il primo compito assegnato alla visione artificiale è quello del controllo inteso in diversi sensi:
I ) Sicurezza, le nuove telecamere intelligenti sono capaci di individuare un intruso e di dare l'allarme anche senza l'ausilio di un guardiano dietro, andando a sostituire quindi i compiti che erano della vedetta e del guardiano;
II ) Controllo qualità, tramite la visione artificiale possiamo controllare perfettamente le caratteristiche di un pezzo velocizzando e migliorando tutte quelle azioni manuali svolte in precedenza.
Altra funzione interessante che più che sostitutiva si può ritenere imitativa è quella di acquisizione e elaborazione dei dati. Tipica dei robot di nuova generazione come ad esempio l'iCub costruito dal IIT a Genova, che è capace di elaborare i dati acquisiti attraverso il suo sistema visivo e processarli in maniera da imparare a svolgere azioni proprio come farebbe il cervello di un bambino.
Il primo compito assegnato alla visione artificiale è quello del controllo inteso in diversi sensi:
I ) Sicurezza, le nuove telecamere intelligenti sono capaci di individuare un intruso e di dare l'allarme anche senza l'ausilio di un guardiano dietro, andando a sostituire quindi i compiti che erano della vedetta e del guardiano;
II ) Controllo qualità, tramite la visione artificiale possiamo controllare perfettamente le caratteristiche di un pezzo velocizzando e migliorando tutte quelle azioni manuali svolte in precedenza.
Altra funzione interessante che più che sostitutiva si può ritenere imitativa è quella di acquisizione e elaborazione dei dati. Tipica dei robot di nuova generazione come ad esempio l'iCub costruito dal IIT a Genova, che è capace di elaborare i dati acquisiti attraverso il suo sistema visivo e processarli in maniera da imparare a svolgere azioni proprio come farebbe il cervello di un bambino.
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| sistema di visione artificiale per il controllo delle caratteristiche di un lavorato industriale |
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| Robot iCub dell'IIT a cui è stato insegnato a salutare |
LA VISIONE ARTIFICIALE NELLE LINGUE
Italiano---> Visione Artificiale
Inglese ---> Computer Vision; Machine Vision
Spagnolo---> Visión Artificial
Francese---> Vision par Ordinateur
Inglese ---> Computer Vision; Machine Vision
Spagnolo---> Visión Artificial
Francese---> Vision par Ordinateur
Russo---> Компьютерное зрение
Giapponese--->コンピュータビジョン
Cinese--->计算机视觉
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