Machine Vision: l'applicazione industriale della Visione Artificiale
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§. Indice dei contenuti
§1. Le applicazioni della Visione Artificiale
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🎯 L'Intelligenza Artificiale (AI) e la Visione Artificiale (Computer Vision) rappresentano oggi tecnologie chiave per automatizzare attività che richiedono osservazione, interpretazione e valutazione di informazioni visive. Grazie alla capacità di apprendere dai dati e riconoscere automaticamente schemi ricorrenti, tali sistemi consentono di migliorare efficienza, qualità, sicurezza e supporto decisionale in numerosi settori industriali, scientifici, medicali e infrastrutturali. [1][2][6][7]
🛠️ La Computer Vision costituisce uno dei principali ambiti applicativi dell'AI e si propone di replicare mediante algoritmi alcune capacità tipiche della visione umana. L'evoluzione della disciplina è stata resa possibile dallo sviluppo del Machine Learning e, soprattutto, del Deep Learning, basato su Reti Neurali Artificiali addestrate a riconoscere automaticamente caratteristiche significative all'interno dei dati. Tra queste, le Reti Neurali Convoluzionali (CNN) rappresentano ancora oggi una delle tecnologie più diffuse per l'analisi delle immagini. [1][3][6][7]
- Classificazione: assegna un'immagine a una categoria predefinita, ad esempio identificando il tipo di componente presente o la classe di un difetto. [1]
- Localizzazione / Object Detection: individua la presenza e la posizione degli oggetti tramite riquadri (bounding box), consentendo di rilevare contemporaneamente più elementi nella stessa immagine. [1]
- Segmentazione: determina con precisione quali pixel appartengono a ciascun oggetto o regione di interesse, fornendo una descrizione dettagliata della scena. [1][5]
- Stima della Posa (Pose Estimation): calcola posizione, orientamento o punti caratteristici di un oggetto o soggetto nello spazio. [2]
- Anomaly Detection: individua difetti, danneggiamenti o condizioni anomale rispetto al comportamento considerato normale. [4]
- Tracking: segue nel tempo il movimento di uno o più oggetti all'interno di sequenze video, mantenendone l'identità tra fotogrammi successivi. [1]
“La visione industriale permette di rilevare errori e imperfezioni, monitorare e migliorare i processi produttivi, ottimizzare l’impiego complessivo delle risorse. I benefici quantificabili sono la ripetibilità dei risultati, la rapidità delle procedure di ispezione, l'affidabilità e qualità dei prodotti, quindi, in ultima analisi, la soddisfazione del cliente”( cit. Marco Diani, co-fondatore di iMAGE S srl)
Di seguito sono riportati alcuni riferimenti bibliografici (📖), risorse disponibili sul Web (🌐) e contenuti della piattaforma TILLL (🧭), utili per approfondire gli argomenti trattati.
- [1] 🌐 Ultralytics Documentation - Computer Vision Tasks; 🔗https://docs.ultralytics.com/tasks
- [2] 🌐 Deep Learning-Based Object Pose Estimation: A Comprehensive Survey; 🔗https://arxiv.org/abs/2405.07801
- [3] 🌐 IBM - What is Deep Learning? 🔗https://www.ibm.com/topics/deep-learning
- [4] 🌐 Wikipedia Italia - Visione artificiale industriale (Machine Vision); 🔗https://it.wikipedia.org/wiki/Visione_artificiale
- [5] 🌐 MIT - Object Detection and Segmentation; 🔗https://manipulation.csail.mit.edu/segmentation.html
- [6] 🧭 Come delegare alle macchine compiti che gli umani riescono a svolgere grazie alla loro intelligenza; 🔗https://tateoblog.blogspot.com/p/artificial-intelligence.html; (AI.)
- [7] 🧭 La riproduzione della visione umana per mezzo di un sistema artificiale; 🔗 https://tateoblog.blogspot.com/p/vs-visione-artificiale.html; (VS)
§2. Le applicazioni industriali della Visione Artificiale: la Machine Vision
L’applicazione della Visione Artificiale al settore della produzione industriale è identificata attraverso il nome di Machine Vision.Applicazioni in campo industriale. Grazie alle funzionalità e alla elevata potenza di calcolo i sistemi di visione possono trovare campi di applicazione virtualmente illimitati. Fra le applicazioni in campo industriale figurano: a. Controllo della qualità della produzione
b. Orientamento, Posizionamento e Guida Robot
c. Misure non a contatto
d. Verifiche su nastri in continuo (Web Inspection)
e. Classificazione e scelta
f. Lettura di caratteri e codici
g. Controllo veicoli autonomi
h. Applicazioni militari
i. Applicazioni mediche
l. Neurobiologia
m. Video-sorveglianza
n. Indicizzazione di dati
o. Modellazione
p. Interazione uomo-macchina
q. Packaging
In seguito analizziamo in dettaglio ciascuna di queste classi.
§3. Controllo della qualità della produzione
L'applicazione di un sistema di controllo basato sulla visione artificiale presenta numerosi vantaggi:- Riduzione costi legati alla manodopera
- Controllo della produzione al 100%
- Controllo in base a criteri oggettivi e ripetibili
- Riconoscimento difetti e rispetto delle tolleranze.
§4. Orientamento, Posizionamento e Guida Robot
§5. Misure non a contatto
Si distinguono in genere misure ad una o due dimensioni: diametri, lunghezze, altezze eccentricità, linearità, misure a tre dimensioni, calcoli di volume (attraverso l'analisi di immagini acquisite da più angolazioni). L'utilizzo del SdV risulta particolarmente indicato per misurare oggetti fragili, difficili da raggiungere, contenuti in altri oggetti, a temperature elevate: ad esempio colate di acciaio fuso in laminatoi, ecc. Un vantaggio della visione artificiale consiste anche nella possibilità di effettuare misure non convenzionali e superiori a quelle fatte con i sistemi tradizionali, ad esempio misurando aree di forme complesse.§6. Verifiche su nastri in continuo (Web Inspection)
Consiste nella rilevazione di difetti o letture di caratteri su nastri o lastre poste in scorrimento veloce. Questa analisi viene fatta tipicamente con telecamere lineari. Esempi di questa applicazione sono la verifica della correttezza della stampa, l'assenza di difetti su laminati, su tessuti, ecc.§7. Classificazione e scelta
Un esempio tipico di questa particolare applicazione è rappresentato quello della scelta delle piastrelle di ceramica o di marmo, o dal controllo delle tavole di legno, o dal controllo di qualità e classificazione della frutta.
Se vuoi esaminare con un maggiore dettaglio l’applicazione della Visione Artificiale al controllo di qualità ti invito a proseguire la consultazione del mio diario con la lettura del seguente articolo in cui ho approfondito la trattazione di questa particolare applicazione
Applicazione della Machine Vision nel controllo della qualità (VS.5.1)
§8. Lettura di caratteri e codici
Si tratta di funzionalità molto diffuse in settori come l'alimentare o il farmaceutico per eseguire tutta una serie di controlli sui prodotti in uscita come ad esempio la data di scadenza dei prodotti, i lotti di produzione, la correttezza dei fogli di istruzione allegati, ecc.§9. Controllo veicoli autonomi
Una nuova area di applicazioni emergente è quella dei veicoli autonomi come sommergibili, veicoli terrestri su ruote o cingoli o aerei. Un sistema di visione artificiale può sia supportare un pilota di questi veicoli in varie situazioni, come può addirittura (nel caso di veicoli fully-autonomous) occuparsi dell'intera navigazione. In questo caso è importante saper riconoscere gli ostacoli e riuscire a produrre una mappa della zona circostante. Esempi in questa area sono warning-system nelle automobili, sistemi per l'atterraggio automatico degli aerei o sistemi per la guida automatica di autovetture. Quest'ultima tecnologia anche se studiata e prodotta non ha ancora raggiunto i costi sufficienti per essere lanciata sul mercato.§10. Applicazioni militari
Le applicazioni militari sono probabilmente una delle più grandi aree che sfrutta i benefici della visione artificiale anche se solo una piccola parte del lavoro svolto in questo ambiente viene reso pubblico. Ovvi esempi possono essere il sistema di guida e puntamento dei missili.§11. Applicazioni mediche
Una delle maggiori e promettenti aree è quella medica. Quest'area è caratterizzata dall'estrazione di informazioni dall'immagine con l'intento di effettuare una diagnosi di un paziente. Tipicamente l'immagine è acquisita attraverso microscopia, raggi X, angiografia e tomografia. Esempi di informazioni che possono essere dedotte dalle immagini sono la presenza di tumori, arteriosclerosi o altre disfunzioni maligne.§12. Neurobiologia
Studi interdisciplinari con la neurobiologia. Un altro importante ruolo è la neurobiologia, in specifico lo studio del sistema visivo. In biologia la percezione visiva dell'uomo e degli animali viene studiata attraverso sistemi che operano in termini di processi psicologici. La visione artificiale dall'altra parte studia e descrive un sistema visivo artificiale implementato in software o hardware. La prima affronta il problema dall'esterno la seconda dall'interno. Lo scambio interdisciplinare tra lo studio biologico e la computer vision ha dato importanti risultati da entrambi le parti. Nel corso dell'ultimo secolo c'è stato un intenso studio degli occhi, dei neuroni e della struttura del cervello per comprendere come viene processato dall'organismo umano e animale il segnale visivo. Qua le due discipline si sono incontrate in quanto anche la visione artificiale tenta di simulare come realmente si comporta l'apparato visivo biologico anche se ad un differente livello di complessità. Da qui la motivazione per cui alcuni metodi utilizzati nella visione artificiale hanno avuto riscontro anche in ambito biologico.§13. Video-sorveglianza
Con il termine video-sorveglianza si intende l'attività del vigilare un luogo, o comunque un bene, tramite l’ausilio di telecamere strategicamente posizionate. Il controllo consiste nella individuazione di eventi che costituiscono un allarme, come per esempio la violazione non autorizzata di un varco, oppure la individuazione di comportamenti sospetti. Se il controllo avviene a distanza il sistema deve prevedere anche un sottosistema di comunicazione in grado di assicurare la trasmissione delle immagini o semplicemente degli allarmi. Questa applicazione della visione artificiale, operando sulla sicurezza delle persone e sulla vigilanza dei beni, è in continuo e costante sviluppo di pari passo con l'evoluzione tecnologica. In particolare oggi, attraverso la diffusione dei dispositivi mobili sta prendendo sempre più piede la video-sorveglianza domestica tramite Internet.§14. Indicizzazione di dati
Organizzazione di informazioni (indicizzazione di database di immagini e sequenze di immagini).§15. Modellazione
VS-01 La tecnologia 3D della svedese C3
§16. Interazione uomo-macchina
EL-05 Interfaccia utente “naturale”
Una delle tecnologie più utilizzate per la realizzazione di interfacce uomo-macchina è quella del tempo di volo. Per intenderci quella su cui è basato il funzionamento del sensore Kinect. Se ti interessa approfondire questa tecnologia, ti invito a proseguire la consultazione del mio blog con la lettura della seguente pagina:
VS-03 Acquisizione di immagini 3D … al volo
Alcune delle verifiche più frequenti eseguite tramite sistemi di visione sono:
- controllo della rispondenza alle tolleranze dimensionali e di forma dell’imballo;
- individuazione di eventuali prodotti mancanti all’interno dell’imballo
- verifica all’interno di impianti multi gusto, per esempio le scatole assortite di cioccolatini, che il mix di prodotti realizzato dai robot corrisponda a quello richiesto in produzione
- verifica delle corrette logiche di presa/deposito da parte dei robot;
- Individuazione di eventuali discrepanze tra i prodotti realmente caricati e la configurazione teorica all’interno dell’imballo.
§18. Più in generale
Ma se vuoi esaminare l'intera tecnologia della Visione Artificiale da un punto di vista più generale, allora permettimi di suggerirti la lettura del seguente articolo che è il principale dell'area tematica dedicata a questa disciplina, all'interno di Tateo~Encyclopedia (En).
La riproduzione della visione umana per mezzo di un sistema artificiale (VS)

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Questo articolo fa parte del progetto Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning Lab (TILLL), dedicato all'apprendimento continuo, all'interdisciplinarità e alla condivisione della conoscenza.
Prima pubblicazione: 4 maggio 2017 · Aggiornato il 16 settembre 2026 (v.10 16/09/2026)
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