در مقاله های گذشته با هم به مسائل ۵ کاربرد بینایی کامپیوتر در صنعت خودرو اشاره کرده بودیم اما در این مقاله به تعریف آن خواهیم پرداخت و می‌گوییم چگونه باعث پیشرفت و تحول در خودروهای خودمختار شده است.

‌

تعریف بینایی کامپیوتر

بینایی کامپیوتر یک رشته چند زمینه ای از هوش مصنوعی و علوم کامپیوتر است که بر روی توانمند ساختن رایانه ها یا ماشین ها برای تفسیر، درک و پردازش اطلاعات بصری از دنیای اطراف تمرکز دارد. این شامل توسعه و پیاده‌سازی الگوریتم‌ها و مدل‌هایی است که به ماشین‌ها امکان تجزیه و تحلیل و استخراج اطلاعات ارزشمند از تصاویر یا فیلم‌های دیجیتالی را می‌دهد و فرآیند ادراک بصری انسان را تقلید می‌کند.

‌‌‌‌‌

هدف اصلی بینایی کامپیوتری این است که ماشین‌ها را قادر می‌سازد تا دنیای بصری را مانند انسان‌ها «ببیند» و تفسیر کنند، اشیا را شناسایی کنند، الگوها را شناسایی کنند، ویژگی‌ها را شناسایی کنند و بر اساس اطلاعات استخراج‌شده تصمیم بگیرند. این فناوری در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، مراقبت‌های بهداشتی، رباتیک، نظارت، سرگرمی و غیره کاربرد دارد، که توانایی تفسیر داده‌های بصری برای کارهایی مانند تشخیص اشیا، طبقه‌بندی تصویر، تقسیم‌بندی تصویر، تشخیص چهره، و حتی مسیریابی خودکار بسیار مهم است. همانطور که بینایی کامپیوتر به پیشرفت خود ادامه می دهد، نقش مهمی در ایجاد انقلاب در بسیاری از جنبه های تکنولوژی مدرن و جامعه ایفا می کند.

‌

اهمیت بینایی کامپیوتر در بخش خودرو

اهمیت بینایی کامپیوتر در بخش خودرو قابل توجه است و باعث پیشرفت های قابل توجهی در این صنعت شده است. به عنوان یکی از اجزای حیاتی سیستم‌های کمک راننده پیشرفته (ADAS) و وسایل نقلیه خودران، فناوری بینایی کامپیوتر نقشی اساسی در افزایش ایمنی خودرو، بهبود کارایی رانندگی و ارائه یک تجربه کلی بهتر برای کاربر ایفا می‌کند. در اینجا چند دلیل کلیدی وجود دارد که چرا بینایی کامپیوتر در بخش خودرو از اهمیت بالایی برخوردار است:

ایمنی خودرو افزایش یافته:

دید کامپیوتری خودروها را قادر می سازد تا محیط اطراف خود را ببینند و خطرات احتمالی را در لحظه شناسایی کنند. با تجزیه و تحلیل داده‌های دوربین‌ها، LiDAR و حسگرهای رادار، سیستم‌های بینایی کامپیوتری می‌توانند اشیایی مانند عابران پیاده، دوچرخه‌سواران، وسایل نقلیه دیگر و موانع موجود در جاده را شناسایی و ردیابی کنند. این قابلیت امکان پیاده‌سازی ویژگی‌های نجات‌دهنده مانند جلوگیری از برخورد، هشدار خروج از خط و ترمز اضطراری خودکار را فراهم می‌کند که به طور قابل‌توجهی خطر تصادفات را کاهش می‌دهد و ایمنی کلی جاده را افزایش می‌دهد.

‌

قابلیت های رانندگی خودکار:

بینایی کامپیوتری یک فناوری اساسی برای توسعه وسایل نقلیه خودران می باشد. این قابلیت‌های درک لازم را فراهم می‌کند و وسایل نقلیه را قادر می‌سازد تا بدون دخالت انسان به راحت حرکت و کار کنند. الگوریتم‌های بینایی رایانه‌ای می‌توانند داده‌های بصری پیچیده، از جمله علائم راهنمایی و رانندگی، علامت‌گذاری خطوط، چراغ‌های راهنمایی و شرایط جاده را تفسیر کنند و به وسایل نقلیه خودران اجازه می‌دهند تا تصمیمات آگاهانه‌ای در مورد حرکات خود بگیرند و رفتار خود را بر این اساس تنظیم کنند.

‌‌

بهبود راندمان رانندگی:

با دید کامپیوتری، وسایل نقلیه می توانند رفتار رانندگی خود را برای بهره وری بهتر سوخت و کاهش آلاینده ها بهینه کنند. به عنوان مثال، سیستم‌های بینایی کامپیوتری می‌توانند الگوهای ترافیک را تجزیه و تحلیل کنند و سرعت، شتاب و کاهش سرعت را تنظیم کنند تا مصرف سوخت را به حداقل برسانند و راندمان کلی رانندگی را افزایش دهند.

‌

تجربه کاربر و راحتی:

فناوری‌های بینایی رایانه با ارائه ویژگی‌هایی مانند سیستم‌های نظارت راننده (DMS) تجربه کلی رانندگی را افزایش می‌دهند. DMS می تواند میزان توجه راننده را ردیابی کند و علائم خستگی یا حواس پرتی را تشخیص دهد، در نتیجه شیوه های رانندگی ایمن تر را ترویج می کند. بعلاوه، بینایی کامپیوتری می‌تواند رابط‌های بصری انسان و ماشین، مانند ژست‌های حرکتی و کنترل صوتی را فعال کند، که تعامل رانندگان با سیستم‌های اطلاعات سرگرمی داخل خودرو آسان تر و باعث کاهش حواس‌پرتی می شود.

‌‌‌‌‌‌

کاهش هزینه های بیمه:

ادغام ویژگی های ایمنی مبتنی بر دید کامپیوتری در وسایل نقلیه می تواند منجر به کاهش هزینه های بیمه شود. از آنجایی که این فناوری‌ها احتمال تصادفات را کاهش می‌دهند، شرکت‌های بیمه ممکن است حق بیمه کمتری را برای تشویق به پذیرش آن‌ها ارائه دهند که به نفع خودروسازان و مصرف‌کنندگان است.

‌‌

تحرک آسوده و شهر هوشمند:

از آنجایی که صنعت خودرو به سمت حمل و نقل خودران و حرکت مشترک پیش می رود، بینایی کامپیوتر می تواند نقش مهمی در فعال کردن طرح های شهر هوشمند داشته باشد. وسایل نقلیه خودران مجهز به بینایی کامپیوتری می توانند به مدیریت بهتر ترافیک، کاهش ازدحام و بهبود کارایی کلی حمل و نقل کمک کنند.

مزیت رقابتی برای خودروسازان:

استفاده از فناوری های پیشرفته بینایی کامپیوتری در وسایل نقلیه می تواند به عنوان یک مزیت رقابتی برای خودروسازان باشد. مصرف کنندگان به طور فزاینده ای به دنبال ویژگی های ایمنی پیشرفته و قابلیت های رانندگی مستقل هستند و شرکت هایی که در پذیرش این فناوری پیشرو هستند می توانند مشتریان بیشتری را جذب کرده و موقعیت خود را در بازار تقویت کنند.

‌

بنابراین، بینش کامپیوتری باعث ایجاد یک تغییر دگرگون کننده در صنعت خودرو می شود و جنبه های مختلف ایمنی خودرو، اتوماسیون و تجربه کاربر را متحول می کند.

‌‍

افزایش ایمنی خودرو

‌‌‌‌‌‌‌

سیستم های پیشرفته کمک راننده (ADAS)

سیستم‌های کمک راننده پیشرفته (ADAS) به مجموعه‌ای از فناوری‌ها طراحی شده برای کمک به رانندگان در کارکرد وسایل نقلیه ایمن‌تر و کارآمدتر اشاره دارد. ADAS از سنسورهای مختلف، دوربین‌ها، رادار، LiDAR و سایر فناوری‌های پیشرفته برای جمع‌آوری داده‌های پیرامون خودرو و محیط رانندگی استفاده می‌کند. سپس این داده‌ها را پردازش می‌کند تا اطلاعات بلافاصله را ارائه کند و به راننده در تصمیم‌گیری آگاهانه کمک کند و در نهایت ایمنی جاده را افزایش داده و خطر تصادفات را کاهش دهد.

ویژگی ها و عملکردهای کلیدی سیستم های کمک راننده پیشرفته عبارتند از:

جلوگیری از برخورد:

ADAS می تواند برخورد احتمالی با سایر وسایل نقلیه، عابران پیاده یا موانع موجود در جاده را تشخیص دهد. این سیستم از طریق هشدارها و مداخلات خودکار، مانند ترمز اضطراری خودکار (AEB)، به راننده کمک می کند تا اقدامات اصلاحی انجام دهد یا برای جلوگیری یا کاهش برخورد، خود ترمز کند.

هشدار خروج از خط (LDW) و دستیار حفظ خطوط (LKA):

موقعیت خودرو را در لاین کنترل می کند و در صورت تشخیص خروج ناخواسته از خط به راننده هشدار می دهد. Lane Keeping Assist همچنین می تواند با اعمال ورودی فرمان برای نگه داشتن خودرو در لاین مداخله کند.

کروز کنترل تطبیقی ACC:

از رادار یا دوربین برای حفظ فاصله ایمن از خودروی جلویی استفاده می کند. این می تواند به طور خودکار سرعت خودرو را برای مطابقت با جریان ترافیک تنظیم کند و نیاز به شتاب گیری و ترمز ثابت توسط راننده را کاهش دهد.

نظارت بر نقاط کور BSM:

از حسگرهایی برای شناسایی وسایل نقلیه در نقاط کور استفاده می کند و به راننده از حضور آنها هشدار می دهد. این به جلوگیری از تصادفات تغییر مسیر کمک می کند و آگاهی کلی از اطراف را بهبود می بخشد.

تشخیص علائم راهنمایی و رانندگی (TSR):

می تواند علائم ترافیکی مانند محدودیت سرعت، علائم توقف و علائم ورود ممنوع را شناسایی و تفسیر کند. سپس این سیستم اطلاعات مربوطه را به راننده نشان می دهد و باعث می شود تا پایبندی بهتر به مقررات راهنمایی و رانندگی را افزایش دهد.

کمک پارکینگ:

ADAS ممکن است شامل ویژگی هایی مانند پارک خودکار باشد، جایی که وسیله نقلیه می تواند خود را با حداقل ورودی از راننده پارک کند. سیستم‌های کمک پارک از دوربین‌ها و حسگرها برای شناسایی مکان‌های پارک مناسب و هدایت خودرو در طول فرآیند پارک استفاده می‌کنند.

سیستم های نظارت بر راننده DMS:

میزان دقت و خستگی راننده را ردیابی می کند. اگر راننده علائم خواب آلودگی یا حواس پرتی را نشان دهد، می تواند هشدارهایی را صادر کند و شیوه های رانندگی ایمن تر را ترویج کند.

ادغام ADAS در وسایل نقلیه نتایج امیدوار کننده ای را در بهبود ایمنی جاده ها، کاهش تصادفات و افزایش راحتی کلی رانندگی نشان داده است. با ادامه پیشرفت فناوری، ADAS در حال تکامل است و راه را برای سیستم های پیچیده تر هموار می کند و در نهایت منجر به توسعه وسایل نقلیه کاملاً خودمختار می شود.