سنسورهای ویژن، بینایی یا بصری از تصاویری که توسط یک دوربین گرفته شده برای تشخیص وجود، جهت‌گیری یا سالم بودن اشیا یا محصولات استفاده می‌کنند
این سنسورها با سیستم‌های بررسی تصویر تفاوت دارند. در سیستم‌های بررسی تصویر؛ نور، دوربین و کنترلر در کنار یکدیگر مجتمع شده‌اند. به همین دلیل نصب و راه‌اندازی این نوع سیستم‌ها راحت می‌باشد.
بین این سنسورها و سنسورهای چند منظوره تفاوت‌های زیادی وجود دارد. به عنوان مثال، بررسی‌های چند نقطه‌ای می‌تواند تنها با یک سنسور بینایی تکی انجام شود. به علاوه به دلیل زاویه دید گسترده تشخیص اشیا حتی در موقعیت‌های نامناسب نیز آسان می‌باشد.
سنسورهای ویژن، بصری یا بینایی
سنسورهای ویژن یا بینایی قسمت‌های زیادی دارند و به صورت نرمال از یک دوربین فیلم‌برداری، صفحه نمایش، رابط و یک پردازنده کامپیوتری ساخته شده‌اند. سنسورهای بینایی از این المان‌ها برای فرایندهای اتوماسیون صنعتی، تصمیم گیری ماشین، ثبت اندازه گیری‌ها و کنترل کیفیت استفاده می‌کند. برخی از سنسورهای بینایی شامل یک پردازنده مجتمع می‌باشند و به همین دلیل دوربین‌های هوشمند (Smart Cameras) لقب گرفته‌اند.
سنسورهای بینایی از تصاویر برای تشخیص وجود، جهت گیری و سالم بودن اشیا استفاده می‌کنند. سنسورهای بینایی از تکنولوژی تبدیل تصاویر به داده‌های قابل فهم برای پردازنده و پردازش آن استفاده می‌کنند و بررسی چند نقطه‌ای می تواند تنها توسط یک سنسور انجام بگیرد.
سنسورهای بصری می توانند با دوربین فیلم برداری و پردازنده کامپیوتر تبادل اطلاعات گسترده داشته باشند.
انواع سنسورهای ویژن
2 نوع سنسور بصری وجود دارد:
مونوکروم یا تک رنگ (MonoChrome)
رنگی (Color)
سنسور بینایی مونوکروم
در مدل مونوکروم یا تک رنگ، تصویر توسط دوربین گرفته می شود سپس از یک لنز عبور می‌کند و با استفاده از یک CMOS دریافت کننده نور، نور را تبدیل به سیگنال‌های الکتریکی می‌کند. میزان روشنایی و حالت یک شیء توسط هر پیکسل المان دریافت‌کننده نور مشخص می‌شود.
میزان اختلاف بین نقاط تاریک و روشن می‌تواند تعیین شود. همچنین حالت، جهت‌گیری و میزان روشنایی‌اش نیز قابل تشخیص است.
سنسور بینایی رنگی
دومین مدل سنسورهای بصری، سنسورهای رنگی هستند. در این حالت نور دریافتی به رنگ‌های قرمز، سبز و آبی تجزیه می‌شوند. سپس شدت هر رنگ تعیین می‌شود. حتی اگر رنگ‌ها چند درجه با هم تفاوت داشته باشند، این تفاوت قابل تشخیص است. البته اشیا عمدتا توسط رنگشان از یکدیگر تمایز داده می‌شوند.
کاربردهای امروزه سنسورهای بصری
از سنسورهای بصری در سایت‌های صنعتی و برای فرایندهای مربوط به آن استفاده می شود تا ضمن حفظ کیفیت محصولات، عملکرد بهینه دستگاه‌ها نیز تضمین شود. بارکدها، تشخیص لکه، سایزبندی و چینش درست و خیلی دیگر از فرایندها می‌توانند به صورت کاملا اتوماتیک و تنها با استفاده از سنسورهای بصری انجام بگیرند. در زیر تعدادی از کاربردهای سنسورهای بصری را در فرایندهای مهندسی و علمی مورد بررسی قرار می‌دهیم.
سنسورهای تشخیص مرز اشیا
این نوع سنسورها می توانند اشیایی که قبلا برایشان تعریف شده را شناسایی کنند. اگر یک شی از مقابل این سنسورها بگذرد، حالت، گوشه‌های شیء و مرز آن با دیگر اشیا را در خط تولید تشخیص می‌دهند. از سنسورهای تشخیص مرز می توان برای چک کردن ساختار، جهت‌گیری، تعیین موقعیت و تکمیل بودن یک محصول استفاده کرد.
سنسورهای تشخیص مرز معمولا در فرایند کنترل کیفیت، تشخیص فرورفتی و برجستگی غیرطبیعی روی اشیا، تشخیص مهره‌های چرخ اتومبیل، تشخیص موقعیت سنسورهای دیگر و تعیین قرارگیری درست قطعات اتوموبیل در جایشان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سنسورهای شمارنده تعداد پیکسل ها
از سنسورهای شمارنده پیکسل برای اندازه‌گیری اشیاء از طریق شمارش پیکسل‌های مربوط به آن ها در داخل یک تصویر استفاده می‌شود. سنسورهای شمارنده ی پیکسل می‌توانند حالت، اندازه و سایه‌های یک شیء را نیز تشخیص دهند. از سنسورهای شمارنده پیکسل برای آنالیز نقطه‌هایی که نیاز به جوشکاری دارند، تشخیص قسمت‌های پردازش نشده در فلزات، تشخیص اشیا، آنالیز مقدار چسب بین دو پیوند، اطمینان حاصل کردن از درستی فرایند مونتاژ، تایید درستی تزریق فلزات مذاب در قالب‌های صنعتی و شمارش تعداد سوراخ‌ها در یک موتور استفاده می‌شود.
کد خوان ها
سنسورهایی که می‌توانند کدها را بخوانند قادر به خواندن بارکدها و دیگر کدهای 2 بعدی هستند که از چپ به راست خوانده می‌شود. این سنسورها می توانند بارکد را تشخیص دهند و سپس اطلاعات آن را رمزگشایی کنند. حتی این سنسورها می توانند جدول‌های سودوکو و فونت‌های مختلف را نیز تشخیص دهند. از این سنسورها برای خواندن لیبل محصولات، مرتب کردن محصولات بر اساس شماره سریال و تشخیص رد رنگ و نشانه های خرابی و … استفاده می شوند.
سنسورهای 3 بعدی
سنسورهای 3 بعدی می توانند سطح و عمق یک شی را اسکن کنند. این بدان معناست که محتویات داخل یک بسته قابل آنالیز خواهد بود و ابعاد آن به راحتی قابل تشخیص می‌باشد. از این سنسورها برای اندازه‌گیری ابعاد اشیای جامد غیر شفاف و میزان مواد موجود در تانک یا سیلوها، تشخیص ابعاد بسته‌بندی و برای محاسبه حجم محصولات در انبارها و … استفاده می‌شود.
کنترل کیفیت محصولات
سنسورهایی که در بالا ذکر شده و کاربردهایشان (صرف نظر از نوع صنعت) تماما برای کنترل کیفیت محصولات می‌باشد. سنسورهای بصری در خط‌های اتوماسیون به کار برده می‌شوند تا از کیفیت و یکسان بودن یک نوع از محصول اطمینان حاصل شود. سنسورهای بصری به وفور در صنایع غذایی و نوشیدنی‌ها، خطوط تزریق آلیاژ‌های مذاب، صنایع اتومبیل‌سازی، رباتیک و صنایع تولیدی دیگر به کار می‌روند. برخی سنسورها روی کنترل کیفیت خود محصول تمرکز دارند. در حالیکه برخی دیگر روی شیوه بسته‌بندی نظارت دارند.
