كاميرا ذكية

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
كاميرا ذكية قديمة (حوالي عام 1985، باللون الأحمر) مزودة بمعالج Z80 بسرعة 8 ميجاهرتز، مقارنةً بجهاز حديث مزود بمعالج C64 من شركة Texas Instruments بسرعة 1 جيجاهرتز.

الكاميرا الذكية هي نظام رؤية آلية ، بالإضافة إلى دوائر التقاط الصور، قادرة على استخلاص معلومات خاصة بالتطبيق من الصور الملتقطة، إلى جانب توليد أوصاف للأحداث أو اتخاذ قرارات تُستخدم في نظام ذكي وآلي. [ 1 ] [ 2 ] الكاميرا الذكية هي نظام رؤية مستقل بذاته، مزود بمستشعر صور مدمج في هيكل كاميرا فيديو صناعية. تُعرف أيضًا باسم الكاميرا الذكية ، أو مستشعر الرؤية (الذكي) ، أو مستشعر الرؤية الذكي ، أو المستشعر البصري الذكي ، أو المستشعر البصري الذكي .

يمكن دمج نظام الرؤية ومستشعر الصورة في جهاز واحد يُعرف باسم مستشعر الصورة الذكي . يحتوي هذا الجهاز على جميع واجهات الاتصال اللازمة، مثل الإيثرنت، بالإضافة إلى خطوط إدخال/إخراج 24 فولت مُصممة للاستخدام الصناعي، وذلك للتوصيل بوحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) ، أو مشغلات، أو مرحلات، أو صمامات هوائية. ويمكن أن يكون ثابتًا أو متحركًا. [ 3 ] ولا يشترط أن يكون حجمه أكبر من حجم كاميرا صناعية أو كاميرا مراقبة . وتعني القدرة في مجال رؤية الآلة عمومًا مستوىً من التطوير يجعل هذه القدرات جاهزة للاستخدام في تطبيقات محددة. يتميز هذا التصميم بحجمه الأصغر مقارنةً بأنظمة الرؤية القائمة على الحاسوب، وغالبًا ما يحقق تكلفة أقل، على حساب واجهة مستخدم أبسط (أو حتى بدون واجهة مستخدم) . ويُشار إلى الكاميرات الذكية أيضًا بالمصطلح الأكثر عمومية " المستشعرات الذكية" . [ 4 ]

تاريخ

ظهر مصطلح " الكاميرا الذكية" لأول مرة في عام 1975 [ 5 ] ، وفقًا لبيلباشير وآخرون [ 6 ] . وفي عام 1976، أشار قسم الأنظمة الإلكترونية في شركة جنرال إلكتريك إلى متطلبات شركتين صناعيتين للكاميرات الذكية في تقريرٍ مُقدّم إلى الخدمة الوطنية للمعلومات التقنية [ 7 ] . وفي عام 1976 أيضًا، عرّف باحثون من مختبرات HRL الكاميرا الذكية بأنها "كاميرا قادرة على معالجة صورها قبل تسجيلها" [ 8 ]. وظهرت إحدى أولى الإشارات إلى أجهزة الاستشعار البصرية الذكية في تقييمٍ مفاهيمي للأقمار الصناعية أجرته وكالة ناسا وقسم الفضاء في شركة جنرال إلكتريك عام 1977 [ 9 ]، حيث اقتُرحت كوسيلةٍ لتحرير البيانات وتقليل حجمها بشكلٍ ذكي على متن المركبة الفضائية.

تم تسويق الكاميرات الذكية منذ منتصف الثمانينيات. وفي القرن الحادي والعشرين، وصلت إلى استخدام واسع النطاق، حيث سمحت التكنولوجيا بتقليل حجمها ووصول قوة معالجتها إلى عدة آلاف من ملايين العمليات الحسابية في الثانية (الأجهزة المزودة  بمعالجات بسرعة 1 جيجاهرتز وتصل إلى 8000 مليون عملية حسابية في الثانية متوفرة اعتبارًا من نهاية عام 2006).

يعزز الذكاء الاصطناعي وتقنية الفوتونيات بعضهما البعض. [ 10 ] تُسرّع تقنية الفوتونيات عملية جمع البيانات للذكاء الاصطناعي، بينما يُحسّن الذكاء الاصطناعي نطاق تطبيقات الفوتونيات. في عام 2020، أطلقت سوني أول مستشعرات رؤية ذكية مزودة بقدرات الحوسبة الطرفية للذكاء الاصطناعي . [ 11 ] وهي تطويرٌ لتقنية إكسمور .

عناصر

تتكون الكاميرا الذكية عادةً من عدة مكونات (ولكن ليس بالضرورة جميعها) من المكونات التالية:

  • مستشعر الصورة (مصفوفي أو خطي، CCD أو CMOS )
  • دوائر رقمنة الصور
  • ذاكرة الصور
  • معالج (غالباً معالج إشارة رقمية أو معالج قوي مناسب)
  • ذاكرة البرنامج والبيانات (ذاكرة الوصول العشوائي، ذاكرة الفلاش غير المتطايرة)
  • واجهة الاتصال ( RS-232 ، إيثرنت )
  • خطوط الإدخال/الإخراج (غالباً ما تكون معزولة ضوئياً)
  • حامل العدسة أو العدسة المدمجة (عادةً ما تكون من نوع C أو CS أو M-mount)
  • جهاز إضاءة مدمج (عادةً ما يكون LED )
  • نظام تشغيل مصمم خصيصًا للعمل في الوقت الحقيقي (على سبيل المثال VCRT)
  • مخرج فيديو اختياري (مثل VGA أو SVGA )
  • توفير الطاقة عن طريق، على سبيل المثال، حصاد الطاقة

مجالات التطبيق

بفضل معالجها المخصص في كل وحدة، تُعدّ الكاميرات الذكية مناسبةً بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب تشغيل عدة كاميرات بشكل مستقل، وغالبًا بشكل غير متزامن، أو عند الحاجة إلى رؤية موزعة (نقاط فحص أو مراقبة متعددة على طول خط إنتاج أو داخل آلة تجميع). وبشكل عام، يمكن استخدام الكاميرات الذكية في نفس أنواع التطبيقات التي تُستخدم فيها أنظمة رؤية أكثر تعقيدًا، كما يمكن استخدامها أيضًا في بعض التطبيقات التي تمنع فيها قيود الحجم أو السعر أو الموثوقية استخدام الأجهزة الضخمة وأجهزة الكمبيوتر.

تشمل مجالات التطبيق النموذجية ما يلي:

يستطيع المطورون شراء كاميرات ذكية وتطوير برامجهم الخاصة لتطبيقات مخصصة، أو شراء برامج جاهزة من الشركة المصنعة للكاميرا أو من مصادر خارجية . يمكن تطوير البرامج المخصصة باستخدام لغات برمجة مختلفة (عادةً C أو C++ )، أو باستخدام أدوات تطوير مرئية أكثر سهولة، وإن كانت أقل مرونة، حيث يمكن ربط الوظائف الموجودة (التي تُسمى غالبًا أدوات أو كتل) في قائمة (تسلسل أو مخطط انسيابي ثنائي الأبعاد) تصف تدفق العمليات المطلوب دون الحاجة إلى كتابة أي كود برمجي. الميزة الرئيسية للنهج المرئي مقارنةً بالبرمجة هي عملية التطوير الأقصر والأسهل، والمتاحة حتى لغير المبرمجين. تتوفر أيضًا أدوات تطوير أخرى بوظائف قليلة نسبيًا ولكنها عالية المستوى، ويمكن تهيئتها ونشرها بجهد محدود للغاية.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ أحمد نبيل بلبشير، محرر. (2009). الكاميرات الذكية . سبرينغر. ISBN 978-1-4419-0952-7.
  2. ↑ ألكسندر هورنبرغ (2006). دليل رؤية الآلة . وايلي-في سي إتش. رقم ISBN 3-527-40584-4.
  3. ↑ رينر، برنارد؛ وولف، واين (17 أكتوبر 2018). "مقدمة في الكاميرات الذكية الموزعة" . وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 96 (10): 1565-1575 . doi : 10.1109/JPROC.2008.928742 . S2CID 22637359. تاريخ الاسترجاع : 13 سبتمبر 2021 . 
  4. ↑ بيرم، مروان؛ بيري، فرانسوا (2014). "دريم كام: بنية كاميرا ذكية معيارية قائمة على مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة" . مجلة هندسة النظم . 60 (6): 519-527 . doi : 10.1016/j.sysarc.2014.01.006 . ISSN 1383-7621 . S2CID 2095590. تاريخ الاسترجاع: 15 مايو 2021 .  
  5. ↑ شنايدرمان، ر؛ ر، شنايدرمان (1975). "الكاميرات الذكية المزودة بوظائف إلكترونية" . الإلكترونيات . 48 (17): 74-81 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يونيو 2021 .
  6. ↑ بلبشير، أحمد نبيل، محرر. (2010). الكاميرات الذكية . doi : 10.1007/978-1-4419-0953-4 . ISBN 978-1-4419-0954-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يونيو 2021 .
  7. ↑ جنرال إلكتريك (1976). "كاميرا التلفزيون ذات الحالة الصلبة (CID)" (ملف PDF) . الخدمة الوطنية للمعلومات التقنية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2021 .
  8. ↑ ريف، بي جي؛ جاكوبسون، إيه دي؛ بليها، دبليو بي؛ غرينبيرغ، جيه. (12 يناير 1977). كاساسنت، ديفيد بي ؛ سوتشوك، ألكسندر إيه (محررون). "أجهزة صمامات ضوئية هجينة من الكريستال السائل - أنابيب صور لمعالجة البيانات البصرية" . معالجة المعلومات البصرية: أجهزة الوقت الحقيقي والتقنيات الحديثة . 0083. الجمعية الدولية للبصريات والضوئيات: 34-43 . doi : 10.1117/12.954897 . S2CID 110882955. تم الاسترجاع في 15 مايو 2021 . 
  9. ↑ "تقييم المفهوم المتقدم لما بعد لاندسات دي" (ملف PDF) . core.ac.uk/ . ناسا . 1977. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2021 .
  10. ↑ غودا، كيسوكي؛ جلالي، بهرام؛ لي، تشنغ؛ سيتو، غوهاي؛ ويستبروك، بول (2020-07-01). "الذكاء الاصطناعي يعزز علم الفوتونيات والعكس صحيح" . مجلة APL Photonics . 5 (7): 070401. Bibcode : 2020APLP....5g0401G . doi : 10.1063/5.0017902 . S2CID 225783016 . 
  11. ^ لوربير / بي، كلاوس (14 مايو 2020). "أطلقت سوني أول مستشعر للرؤية الذكية مع KI-Verarbeitung" . Computerwelt.at (باللغة الألمانية). مؤرشفة من الأصلي في 15 مايو 2021 . تم الاسترجاع في 15 مايو 2021 .