Upotettu visio ja konevisio: Asiaa, jonka sinun pitää tietää

Oct 10, 2024

Kuinka koneet "näkevät"? Uskon, että kaikki meistä olemme ajatelleet tätä kysymystä. Itse asiassa tämä riippuu pääasiassa upotetusta näkötekniikasta ja koneen näkötekniikasta. Nämä kaksi käsitettä ovat vain hiukan toisistaan erilleen, ja monet ihmiset sekoittavat ne usein keskenään.

Molemmat koneen näkö- ja upotettu näköjärjestelmät pelaa tärkeän roolin teollisuudessa, erityisesti ohjaus- ja automaatioalalla. Upotetut näköjärjestelmät tarjoavat tiivistä tehokkuutta, kun taas perinteiset koneen näköjärjestelmät tarjoavat korkeaa suorituskykyä ja monipuolisuutta. Kameratekniikan ja prosessointitekniikan kehittyessä upotettu näkö on muuttunut melkein yhtä vahvaksi kuin koneen näköjärjestelmät. Upotetuissa näköjärjestelmissä on integroitu kaikki käytännölliset tuotteet, jotka vaaditaan koneen näköä varten (kuvien hankinta, käsittely ja tulkinta). Koska ulkoisia yhteyksiä ei tarvita, upotetut näköjärjestelmät voidaan käyttää teollisuuden ja markkinoiden aloilla, joilla perinteisiä koneen näköjärjestelmiä ei voi soveltaa.

Mitä tarkoitetaan koneen näkyväisyydellä?

Konevision tiettää koneelle tai tietokoneelle mahdollisuuden nähdä ja tulkita visuaalista informaatiota. Se ei viittaa mihinkään yhteen teknologiaan, vaan kaikkiin järjestelmiin, jotka voivat tulkita visuaalista informaatiota kautta koneet. Se on kykenevä automaattisesti kiinnittämään, käsittelemään ja tulkitsen visuaalista informaatiota ympäröivän maailman pohjalta tehdäksesi päätöksiä useissa aloissa, kuten lääketieteellisessä kuvantamisessa, valmistusradalla ja objektien tunnistuksessa. Edellisessä artikkelissa käsiteltiin konevision tyyppejä .

Konevision systeemit käyttävät yleensä teollisia PC-eja hoitamaan tehtäviä, jotka liittyvät kuva-aineistoon. Erikoistunut tuote- ja ohjelmistovalmennus mahdollistaa tehokasta kuva-analyysiä ja tarjoaa välttämätön laskentateho monimutkaisille konevision tehtäville. Konevision systeemeissä on yleensä seuraavat komponentit:

Kamera: enimmäkseen erityisesti teollisuutta varten mukautettuja kameroiden . Niihin käytetään kuva- tai videonauhoituksen kiinnittämiseen, jotta ne voidaan käsitellä pääjärjestelmällä.
mage-käsittelyohjelmisto: Kaikki konevisionikamerat eivät ole plug-and-play -yhteensopivia, joten kuvien analysointiin ja käsittelyyn vaaditaan erikoistunutta ohjelmistoa.
Valaistus: Kunnollinen valaistus varmistaa, että korkealaatuisia kuvia voidaan ottaa. Käytä valaistustechniikoita, kuten LED- tai infrapuna-valaistusta, jotta optimoidaan kuvauskyky.
Laitteisto: Konevisionijärjestelmät voivat helpottaa datan siirtoa ja nopeuttaa kuvankäsittelytehtäviä käyttämällä kehyksen noutoja tai erikoiskohtia suunniteltuja prosesseja.

Mikä on sisäänviety näön?

Upotetut visionjärjestelmät eroavat perinteisistä konevisionijärjestelmistä siinä, miten ja missä kuvat käsitellään. Sisäinen näkö järjestelmät ovat kaikki-yhdessä-laitteita, jotka koostuvat yleensä kamerasta, joka on kiinnitetty kuva-analyysiprosessoriin. Koska kaikki laitteisto on integroitu levyyn, kuvien ottaminen ja käyttö voidaan suorittaa yhdessä laitteessa.

Embedded vision

Upotetut näkemissysteemit ovat merkityksellisesti kompaktimmat, halvempia ja tarjoavat reaaliaikaisen vastauksen. Ne käytetään usein sovelluksissa, joissa tilaa on vähän, kuten itsenäisessä ajossa ja tietokoneen visuaalisissa tunnistusfunktioissa dronkeissa. Upotettu näkö jää säilyttää tehokkaat päätöksentekomahdollisuudet samalla kun se välttää konevision liiallisen tilanvaraus.

Upotetut näkemissysteemit ovat epäilemättä helpompia käyttää ja integroida kuin perinteiset konevisionsysteemit, mutta niiden asennus voi olla kalliimpaa kuin konevision järjestelmissä sen mukauttamisominaisuuksien vuoksi. Kuitenkin niiden kompaktisuus ja alhainen energiankulutus tekevät niistä suhteellisesti edullisempia toimittavana.

Toisaalta upotettu näkö on itse asiassa osa konevisionista, mutta erilaisista toimintoista ja sovelluksista johtuen on olemassa pieniä eroja. Nykyteknologian kannalta upotetun näkemisen suorituskyky on edelleen heikompi kuin PC-perustuvien systeemien.

Erot upotetun näkemyksen ja konevision välillä

Vaikka sekä upotettu kuin konevisioniakin auttavat koneita näkemään asioita, niillä on joitakin eroja.

Parametrit	Koneenäkö	Sisäinen näkö
Kuvankäsittely	Tämä tehdään erillisen PC:n avulla, joka on kytketty konevisio-kameran kanssa.	Käyttää erikoistuneita prosesseureita (esim. NVIDIA Jetson, TI Jacinto, NXP jne.)
Kuvaanalyysi	PC-pohjainen kuvaanalyysi	Se käyttää pääasiassa reunalaskentaa ja AI/ML/tietokonevision -algoritmeja laitteen itsensä analysointiin.
mitato	Se on suuri, koostuu kamerajärjestelmästä ja erillisestä PC:stä, yleensä teollisella tai kaupallisella mittakaavalla.	Se on kompakti. Koko vähenee jatkuvasti, vaikka AI-suorituskyky saattaa olla rajoitettu joissakin kompakteissa prosessoriperheissä, kuten NXP i.MX:ssä.
kustannus	Kustannukset voivat olla korkeat ja sisältää useita osia, kuten kamerat, PC:t ja ohjelmistot, jotka saattavat edellyttää tilausta pilvipohjaisiin analytiikkapalveluihin.	Ne ovat usein kustannustehokkaampia, koska ne vähentävät jatkuvia toimintakustannuksia. Kuitenkin, riippuen käytetystä kameratyypistä ja prosessorista, alkuinvestointikustannukset saattavat olla korkeammat.
helposti integroitava	helpommin integroitava standardoitu rajapinta, joka yhdistyy suoraan PC:hen välittömään käyttöön	Vaaditaan joitain insinööritaitoja integroinnissa, jotka vaihtelevat sovelluksen ja käytettyjen komponenttien monimutkaisuuden mukaan. Kameran integrointi voi vaatia kameratietojen asiantuntijoiden, kuten TechNexionin, avustusta.
Päätöksenteon nopeus	Nopeaa kovaketta ja ohjelmistoja tarvitaan tehokkaalle datan siirrolle ja analysoinnille.	Se on erityisen hyvä reaaliaikaisessa päätöksenteossa, koska käsittely tapahtuu laitteella ja tiedot siirtyvät nopeasti pilveen analysointiin ilman erityisten asetusten tarvetta.
joustavuus	Yleinen, konfiguraation ja ohjelmiston kautta konevisionijärjestelmät voidaan käyttää erilaisiin tehtäviin.	Suunniteltu tiettyihin tehtäviin. Optiset komponentit, anturit, prosessorit ja ohjelmistotiedot valitaan, säätöön otetaan ja kustannukset optimoidaan tiettyjen käyttötarkoituksien mukaan.

Johtopäätös

Vuosien varrella kun laskenta-kyvyn määrä, joka mahtuu tiiviissä tilassa, on kasvanut, koneoppimisjärjestelmät ovat käyttäneet yhä pienempiä PC-eja, samalla kun upseerattujen näköjärjestelmien sisäisten prosessoreiden tehokkuus on kasvanut yhä enemmän. Seurauksena tästä on se, että perinteisten konevision ja upseeratuista näköjärjestelmien väliset erot ovat muuttuneet yhä epämääräisemmiksi. Itse asiassa nykymaailman upseerattujen näköjärjestelmien prosessorien laskentateho on vertailukelpoinen koneoppimisjärjestelmien kanssa joitakin vuosia sitten.

Sinoseenilla on yli 14 vuotta kokemusta upseeratuissa näkösovelluksissa, ammattipuoluisella tiimillä, jos haluat mukautettuja kameramoduuleja laitteistoasi upseeratuille näkösovelluksillesi, ota meihin yhteyttä.