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Eingebettete Vision und Maschinenvision: Was Sie wissen müssen

Oct 10, 2024

Wie sehen Maschinen „wirklich“? Ich glaube, wir alle haben uns diese Frage schon einmal gestellt. Tatsächlich hängt dies hauptsächlich von der eingebetteten Vision und der maschinellen Visionstechnologie ab. Diese beiden Konzepte liegen nur um ein Haar auseinander, und viele Menschen verwechseln sie oft.
 
Sowohl maschinelle Vision als auch eingebettete Vision spielen eine wichtige Rolle in der Industrie, insbesondere im Bereich Steuerung und Automatisierung. Eingebettete Visionssysteme bieten kompakte Effizienz, während traditionelle maschinelle Visionssysteme hohe Leistungsfähigkeit und Vielseitigkeit bieten. Mit Fortschritten in der Kameratechnik und der Prozessorstechnik hat sich die eingebettete Vision fast so stark entwickelt wie maschinelle Visionssysteme. Eingebettete Visionssysteme integrieren die Hardware- und Softwarekomponenten, die für die maschinelle Vision (Bildaufnahme, -verarbeitung und -interpretation) benötigt werden. Da keine externen Verbindungen erforderlich sind, können eingebettete Visionssysteme in Branchen und Märkten eingesetzt werden, in denen traditionelle maschinelle Visionssysteme nicht anwendbar sind.

Was ist maschinelle Vision?

Maschinelles Sehen ermöglicht es einer Maschine oder einem Computer, visuelle Informationen wahrzunehmen und zu interpretieren. Es bezieht sich nicht auf eine bestimmte Technologie, sondern auf alle Systeme, die visuelle Informationen durch Maschinen interpretieren können. Es ist in der Lage, visuelle Informationen automatisch aufzunehmen, zu verarbeiten und zu interpretieren, um Entscheidungen für eine Vielzahl von Branchen zu treffen, wie z.B. medizinische Bildgebung, Fertigungsaufbau und Objekterkennung. Im vorherigen Artikel haben wir ein Verständnis der Arten des maschinellen Sehens .

  
Maschinenvisionsysteme verwenden typischerweise industrielle PCs, um Aufgaben im Zusammenhang mit Bilddaten zu bearbeiten. Spezialisierte Hardware und Software ermöglichen detaillierte Bildanalyse und bieten die notwendige Rechenleistung für komplexe Maschinenvisionaufgaben. Maschinenvisionsysteme umfassen im Allgemeinen die folgenden Komponenten:

  • Kamera: meist speziell für die Industrie angefertigte Kameras . Dient zur Erfassung von Bildern oder Videoclips für die Verarbeitung durch das Hauptsystem.
  • Bildverarbeitungssoftware: Nicht alle Maschinenvision-Kameras sind plug-and-play, daher wird spezialisierte Software für die Bildanalyse und -verarbeitung benötigt.
  • Beleuchtung: Eine geeignete Beleuchtung stellt sicher, dass hochwertige Bilder aufgenommen werden. Verwenden Sie Beleuchtungstechniken wie LED oder Infrarotbeleuchtung, um die Bildsichtbarkeit zu optimieren.
  • Hardware: Maschinenvisionsysteme können durch den Einsatz von Framegrabbern oder spezialisierten Prozessoren Datentransfer erleichtern und Bildverarbeitungsaufgaben beschleunigen.

 
Was ist eingebettete Vision?

Eingebettete Visionssysteme unterscheiden sich von traditionellen Maschinenvisionsystemen in der Art und Weise, wie und wo Bilder verarbeitet werden. eingebettete Sicht Systeme sind All-in-One-Geräte, die typischerweise eine an einen Bildprozessor angebundene Kamera umfassen. Da alle Komponenten auf der Platine integriert sind, kann Bildaufnahme und -verarbeitung innerhalb eines einzigen Geräts durchgeführt werden.

Embedded vision
 
Einbettete Visionssysteme zeichnen sich durch Kompaktheit, niedrigere Kosten und Echtzeitanwort aus. Sie werden oft in Anwendungen eingesetzt, in denen Platz knapp ist, wie zum Beispiel im autonomen Fahren und in Objekterkennungsfunktionen von Dronen. Einbettete Vision bietet effiziente Entscheidungsfähigkeiten, während sie die Umfangreichkeit der Maschinenvision vermeidet.
 
Einbettete Visionssysteme sind zweifellos einfacher zu bedienen und zu integrieren als traditionelle Maschinenvisionsysteme, können aber aufgrund ihrer Anpassungseigenschaften teurer zu installieren sein als Maschinenvision. Ihre Kompaktheit und das geringe Stromverbrauchsbedürfnis machen sie jedoch relativ billiger im Betrieb.
 
Andererseits ist eingebettete Vision tatsächlich ein Bestandteil der Maschinenvision, es gibt jedoch leichte Unterschiede aufgrund unterschiedlicher Funktionen und Anwendungen. Was die aktuelle Technologie betrifft, ist die Leistung von eingebetteten Visionssystemen noch unterlegen den PC-basierten Systemen.


Unterschiede zwischen eingebetteter Vision und Maschinenvision

Obwohl sowohl eingebettete Vision als auch Maschinenvision dazu beitragen können, dass Maschinen Dinge sehen, gibt es einige Unterschiede.

Parameter

Maschinenvision

eingebettete Sicht

Bildverarbeitung

Dies wird mit einem separaten PC durchgeführt, der mit der Maschinenvision-Kamera verbunden ist

Verwende dedizierte Prozessoren (z. B. NVIDIA Jetson, TI Jacinto, NXP etc.)

Bildanalyse

PC-basierte Bildanalyse

Sie verwendet hauptsächlich Edge Computing und KI/ML/Bildverarbeitungsalgorithmen zur Analyse des Geräts selbst.

Abmessung

Es ist groß und besteht aus einem Kamerasystem und einem separaten PC, normalerweise auf industrieller oder kommerzieller Ebene

Es ist kompakt. Die Größe nimmt stetig ab, obwohl die KI-Leistung in einigen kompakten Prozessorfamilien wie NXP i.MX begrenzt sein kann

Kosten

Die Kosten können hoch sein und mehrere Komponenten umfassen, wie Kameras, PCs und Software, die möglicherweise eine Abonnementgebühr für cloudbasierte Analysen erfordern

Sie sind oft kosteneffektiver, da sie laufende Betriebskosten senken. Je nach Kameratyp und verwendeter Prozessor kann jedoch die anfängliche Kapitalausgabe höher sein.

Leicht zu integrieren

Einfacher zu integrieren, mit einer Standard-Schnittstelle, die direkt an einen PC angeschlossen wird, um sofort betriebsbereit zu sein.

Einige technisches Fachwissen ist erforderlich, um die Komponenten zu integrieren, wobei dies je nach Anwendung und Komplexität der verwendeten Komponenten variiert. Die Kameraintegration könnte die Unterstützung von Kameraexperten wie TechNexion erfordern.

Entscheidungsgeschwindigkeit

Schnelle Hardware und Software sind für eine effiziente Datentransfer und -analyse notwendig.

Es zeichnet sich durch herausragende Echtzeitergebnisse aus, da die Verarbeitung auf dem Gerät erfolgt und Daten schnell in die Cloud übertragen werden, ohne dass spezialisierte Einstellungen benötigt werden.

Flexibilität

Universell, durch Konfiguration und Software können maschinellen Sehsysteme für verschiedene Aufgaben eingesetzt werden.

Speziell für bestimmte Aufgaben konzipiert. Optische Komponenten, Sensoren, Prozessoren und Software-Analysen werden für spezifische Anwendungsfälle ausgewählt, justiert und kostenoptimiert.

Schlussfolgerung

Im Laufe der Jahre hat sich die Menge an Rechenleistung, die in einem kompakten Raum untergebracht werden kann, erhöht, wodurch maschinelles Lernen immer kleinere PCs genutzt hat, während die an Bord befindlichen Prozessoren in eingebetteten Visionssystemen leistungsfähiger wurden. Dadurch sind die Unterschiede zwischen traditioneller Maschinenvision und eingebetteter Vision weniger ausgeprägt geworden. Tatsächlich entspricht die Rechenleistung der Prozessoren in heutigen eingebetteten Visionssystemen den maschinellen Lernsystemen von vor einigen Jahren.

Sinoseen verfügt über mehr als 14 Jahre Erfahrung im Bereich eingebettete Vision, mit einem professionellen Team, falls Sie einen professionellen Kameramodul anpassen möchten für Ihre Anwendungen in der eingebetteten Vision, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren.

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