Ενσωματωμένη όραση και μηχανική όραση: Πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε
Πώς «βλέπουν» οι μηχανές; Πιστεύω ότι όλοι έχουμε σκεφτεί αυτό το ζήτημα. Στην πραγματικότητα, αυτό εξαρτάται κυρίως από την ενσωματωμένη όραση και την τεχνολογία μηχανικής όρασης. Αυτές οι δύο έννοιες απέχουν μόνο μια τρίχα και πολλοί άνθρωποι συχνά συγχέουν τις δύο.
Τόσο η μηχανική όραση όσο και η ενσωματωμένη όραση διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη βιομηχανία, ειδικά στον τομέα του ελέγχου και του αυτοματισμού. Τα ενσωματωμένα συστήματα όρασης προσφέρουν συμπαγή απόδοση, ενώ τα παραδοσιακά συστήματα μηχανικής όρασης προσφέρουν υψηλή απόδοση και ευελιξία. Με την πρόοδο στην τεχνολογία κάμερας και επεξεργασίας, η ενσωματωμένη όραση έχει γίνει σχεδόν εξίσου ισχυρή με τα συστήματα μηχανικής όρασης. Τα ενσωματωμένα συστήματα όρασης ενσωματώνουν τα στοιχεία υλικού και λογισμικού που απαιτούνται για τη μηχανική όραση (λήψη εικόνας, επεξεργασία και ερμηνεία). Επειδή δεν απαιτούνται εξωτερικές συνδέσεις, τα ενσωματωμένα συστήματα όρασης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε βιομηχανίες και αγορές όπου τα παραδοσιακά συστήματα μηχανικής όρασης δεν μπορούν να εφαρμοστούν.
Τι είναι η μηχανική όραση;
Η μηχανική όραση επιτρέπει σε μια μηχανή ή έναν υπολογιστή να βλέπει και να ερμηνεύει οπτικές πληροφορίες. Δεν αναφέρεται σε κάποια συγκεκριμένη τεχνολογία, αλλά σε όλα τα συστήματα που μπορούν να ερμηνεύσουν οπτικές πληροφορίες μέσω μηχανών. Είναι σε θέση να συλλαμβάνει, να επεξεργάζεται και να ερμηνεύει αυτόματα οπτικές πληροφορίες γύρω από αυτό ως μέσο λήψης αποφάσεων για διάφορους κλάδους, όπως η ιατρική απεικόνιση, η συναρμολόγηση εργοστασίου και η αναγνώριση αντικειμένων. Στο προηγούμενο άρθρο είχαμε μια κατανόηση τουΤύποι μηχανικής όρασης.
Τα συστήματα μηχανικής όρασης χρησιμοποιούν συνήθως βιομηχανικούς υπολογιστές για να χειριστούν εργασίες που σχετίζονται με δεδομένα εικόνας. Το εξειδικευμένο υλικό και λογισμικό επιτρέπουν την ξεκαρδιστική ανάλυση εικόνας και παρέχουν την απαραίτητη υπολογιστική ισχύ για πολύπλοκες εργασίες μηχανικής όρασης. Τα συστήματα μηχανικής όρασης περιλαμβάνουν γενικά τα ακόλουθα στοιχεία:
- Κάμερα: ως επί το πλείστον ειδικήκάμερες προσαρμοσμένες για τη βιομηχανία. Χρησιμοποιείται για τη λήψη εικόνων ή βίντεο κλιπ για επεξεργασία από το κύριο σύστημα.
- Λογισμικό επεξεργασίας Mage: Δεν είναι όλες οι κάμερες μηχανικής όρασης plug-and-play, επομένως απαιτείται εξειδικευμένο λογισμικό για ανάλυση και επεξεργασία εικόνας.
- Φωτισμός: Ο σωστός φωτισμός διασφαλίζει τη λήψη εικόνων υψηλής ποιότητας. Χρησιμοποιήστε τεχνικές φωτισμού όπως LED ή υπέρυθρο φωτισμό για να βελτιστοποιήσετε την ορατότητα της εικόνας.
- Υλικό: Τα συστήματα μηχανικής όρασης μπορούν να διευκολύνουν τη μεταφορά δεδομένων και να επιταχύνουν τις εργασίες επεξεργασίας εικόνας μέσω της χρήσης αρπάγης πλαισίων ή εξειδικευμένων επεξεργαστών.
Τι είναι το Embedded Vision;
Τα ενσωματωμένα συστήματα όρασης διαφέρουν από τα παραδοσιακά συστήματα μηχανικής όρασης στο πώς και πού επεξεργάζονται οι εικόνες.Ενσωματωμένο όραμαΤα συστήματα είναι συσκευές all-in-one, που συνήθως αποτελούνται από μια κάμερα τοποθετημένη σε επεξεργαστή εικόνας. Δεδομένου ότι όλος ο εξοπλισμός είναι ενσωματωμένος στον πίνακα, η λήψη και επεξεργασία εικόνας μπορεί να πραγματοποιηθεί σε μία μόνο συσκευή.
Τα ενσωματωμένα συστήματα όρασης χαρακτηρίζονται από συμπαγή, χαμηλότερο κόστος και απόκριση σε πραγματικό χρόνο. Συχνά χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπου ο χώρος είναι πολύτιμος, όπως η αυτόνομη οδήγηση και οι λειτουργίες αναγνώρισης αντικειμένων σε drones, η ενσωματωμένη όραση διατηρεί αποτελεσματικές δυνατότητες λήψης αποφάσεων, εξαλείφοντας παράλληλα τον όγκο της μηχανικής όρασης.
Τα ενσωματωμένα συστήματα όρασης είναι αναμφίβολα ευκολότερα στη χρήση και την ενσωμάτωση από τα παραδοσιακά συστήματα μηχανικής όρασης, αλλά μπορεί να είναι πιο ακριβά στην εγκατάσταση από τη μηχανική όραση λόγω των ιδιοτήτων προσαρμογής τους. Ωστόσο, η συμπαγής τους και η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας που απαιτείται τα καθιστούν σχετικά φθηνότερα στη λειτουργία.
Από την άλλη, η ενσωματωμένη όραση είναι στην πραγματικότητα μέρος της μηχανικής όρασης, αλλά υπάρχουν μικρές διαφορές λόγω διαφορετικών λειτουργιών και εφαρμογών. Όσον αφορά την τρέχουσα τεχνολογία, η απόδοση των ενσωματωμένων συστημάτων όρασης εξακολουθεί να είναι κατώτερη από εκείνη των συστημάτων που βασίζονται σε υπολογιστές.
Διαφορές μεταξύ ενσωματωμένης όρασης και μηχανικής όρασης
Αν και τόσο η ενσωματωμένη όραση όσο και η μηχανική όραση μπορούν να βοηθήσουν τις μηχανές να δουν πράγματα, υπάρχουν ορισμένες διαφορές.
Παραμέτρους | Μηχανική όραση | Ενσωματωμένο όραμα |
Επεξεργασία εικόνας | Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας έναν ξεχωριστό υπολογιστή συνδεδεμένο στην κάμερα μηχανικής όρασης | Χρησιμοποιήστε αποκλειστικούς επεξεργαστές (π.χ. NVIDIA Jetson, TI Jacinto, NXP κ.λπ.) |
Ανάλυση εικόνας | Ανάλυση εικόνας με βάση τον υπολογιστή | Χρησιμοποιεί κυρίως edge computing και αλγόριθμους AI / ML / computer vision για την ανάλυση της ίδιας της συσκευής. |
διάσταση | Είναι μεγάλο, αποτελούμενο από ένα σύστημα κάμερας και έναν ξεχωριστό υπολογιστή, συνήθως σε βιομηχανική ή εμπορική κλίμακα | Είναι συμπαγές. Το μέγεθος μειώνεται συνεχώς, αν και η απόδοση AI μπορεί να είναι περιορισμένη σε ορισμένες οικογένειες συμπαγών επεξεργαστών, όπως το NXP i.MX |
κόστος | Το κόστος μπορεί να είναι υψηλό και να περιλαμβάνει πολλά στοιχεία, όπως κάμερες, υπολογιστές και λογισμικό που μπορεί να απαιτούν συνδρομή σε αναλυτικά στοιχεία που βασίζονται στο cloud | Είναι συχνά πιο οικονομικά αποδοτικές, καθώς μειώνουν το τρέχον λειτουργικό κόστος. Ωστόσο, ανάλογα με τον τύπο της φωτογραφικής μηχανής και του επεξεργαστή που χρησιμοποιείται, η αρχική κεφαλαιουχική δαπάνη μπορεί να είναι υψηλότερη |
Εύκολη ενσωμάτωση | Ευκολότερη ενσωμάτωση, με τυπική διεπαφή που συνδέεται απευθείας με υπολογιστή για άμεση λειτουργία | Απαιτείται κάποια τεχνογνωσία μηχανικής για την ενσωμάτωση, η οποία ποικίλλει ανάλογα με την εφαρμογή και την πολυπλοκότητα των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται. Η ενσωμάτωση κάμερας ενδέχεται να απαιτεί τη βοήθεια ειδικών κάμερας όπως η TechNexion |
Ταχύτητα απόφασης | Απαιτείται γρήγορο υλικό και λογισμικό για αποτελεσματική μεταφορά και ανάλυση δεδομένων. | Υπερέχει στη λήψη αποφάσεων σε πραγματικό χρόνο, καθώς η επεξεργασία πραγματοποιείται στη συσκευή και τα δεδομένα μεταφέρονται γρήγορα στο cloud για ανάλυση χωρίς την ανάγκη εξειδικευμένων ρυθμίσεων |
ευκαμψία | Καθολικά, μέσω διαμόρφωσης και λογισμικού, τα συστήματα μηχανικής όρασης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διαφορετικές εργασίες | Σχεδιασμένο για συγκεκριμένες εργασίες. Τα οπτικά εξαρτήματα, οι αισθητήρες, οι επεξεργαστές και οι αναλύσεις λογισμικού επιλέγονται, ρυθμίζονται και βελτιστοποιούνται ως προς το κόστος για συγκεκριμένες περιπτώσεις χρήσης |
Συμπέρασμα
Με τα χρόνια, καθώς η ποσότητα υπολογιστικής ισχύος που μπορεί να χωρέσει σε έναν συμπαγή χώρο έχει αυξηθεί, τα συστήματα μηχανικής μάθησης έχουν χρησιμοποιήσει όλο και μικρότερους υπολογιστές, ενώ οι ενσωματωμένοι επεξεργαστές σε ενσωματωμένες συσκευές όρασης έχουν γίνει όλο και πιο ισχυροί. Ως αποτέλεσμα, οι διαφορές μεταξύ της παραδοσιακής μηχανικής όρασης και της ενσωματωμένης όρασης έχουν γίνει όλο και λιγότερο έντονες. Στην πραγματικότητα, η επεξεργαστική ισχύς των επεξεργαστών στα σημερινά ενσωματωμένα συστήματα όρασης είναι συγκρίσιμη με τα συστήματα μηχανικής μάθησης πριν από μερικά χρόνια.
Η Sinoseen έχει περισσότερα από 14 χρόνια εμπειρίας ενσωματωμένης όρασης, με μια επαγγελματική ομάδα, αν θέλετεΠροσαρμόστε τη μονάδα επαγγελματικής κάμεραςΕξοπλισμός για τις ενσωματωμένες εφαρμογές όρασης, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.