Vision intégrée : un guide complet | Sinoseen

La vision embarquée désigne l'intégration des capacités de vision par ordinateur dans les dispositifs et systèmes embarqués. Dans cet article, nous présenterons les concepts de base des systèmes de vision embarqués, puis nous nous pencherons sur leurs différents avantages et applications.

Qu'est-ce que la vision embarquée ?

La vision intégrée fait référence à une machine qui comprend son environnement grâce à des méthodes visuelles et fait simplement référence à l'utilisation de techniques de vision par ordinateur dans les systèmes embarqués, ce qui implique deux technologies : les systèmes embarqués et la vision par ordinateur (parfois appelée vision artificielle). En d'autres termes, la « vision intégrée » fait référence à un système embarqué qui extrait du sens à partir d'une entrée visuelle. Les systèmes embarqués peuvent être n'importe quel système basé sur un microprocesseur qui effectue une tâche spécifique et qui est disponible partout.

La plus grande différence entre la vision embarquée et ce que l’on appelle souvent un système de vision industrielle est que les systèmes de vision embarqués sont des appareils tout-en-un, c’est-à-dire que la vision embarquée est un ensemble de systèmes embarqués et de technologie de vision industrielle.

La différence entre la vision embarquée et la vision industrielle traditionnelle

Le système de vision industrielle traditionnel se compose de trois parties : un système de caméra, un système de traitement d'image et un système d'affichage de sortie. La caméra est connectée au PC via un port réseau ou une interface USB ; la caméra collecte les informations sur l'image et les transmet à l'ordinateur pour le traitement de reconnaissance d'image.

Et le matériel du système de vision embarqué intègre le Module de caméra et une carte de traitement, combinant les fonctions de capture d'image et de traitement d'image dans un seul appareil. L'appareil prend en charge l'informatique de pointe, la réception et le traitement des données, la prise de décisions, puis l'envoi des données à d'autres appareils, ou le traitement et l'analyse locaux ou basés sur le cloud. La conception compacte peut être facilement intégrée dans les appareils industriels et mobiles, avec une faible consommation d'énergie, des besoins en large bande passante réduits et une latence plus faible.

Les architectures des systèmes de vision embarqués sont diverses, avec une gamme de composants personnalisés et standard.

Les composants typiques d'un système de vision embarqué sont :

• Processeur embarqué - Exécute des algorithmes et contrôle l'appareil
• Module de caméra - Capture des images/vidéos de la scène
• lentille - Ajuste le champ de vision aux besoins de l'application
• Mémoire - Stocke les images, le code du programme et les données
• Interfaces - Connectez l'appareil photo, la mémoire et les périphériques d'E/S

Le Avantages de vision embarquée

La vision embarquée se caractérise par sa petite taille, sa nature en temps réel et sa déployabilité sur des sites périphériques. Elle permet d'intégrer des fonctions de vision intelligentes dans l'appareil sans nécessiter de matériel de traitement externe.

Le système de vision intégré est facile à utiliser, facile à entretenir, facile à installer, etc. Il peut rapidement construire un système de vision industrielle fiable et efficace, accélérant ainsi considérablement la vitesse de développement du système d'application.

Par rapport à la vision industrielle traditionnelle, les systèmes de vision embarqués sont moins coûteux. Même les systèmes de vision embarqués personnalisés haut de gamme sont moins chers que les systèmes de vision industrielle. La principale raison en est que les systèmes de vision embarqués ont de faibles exigences matérielles, ce qui en fait un choix rentable pour de nombreuses applications, même avec des coûts d'intégration élevés.

En outre, les systèmes de vision embarqués se caractérisent par leur simplicité d'utilisation, de maintenance et d'installation, leur faible consommation d'énergie et leur conception simplifiée. La possibilité de construire rapidement un système de vision industrielle fiable et efficace, qui accélère considérablement le développement d'applications, est idéale pour les espaces restreints et l'intégration avec les systèmes existants. Mais le véritable avantage de la vision embarquée est que ses composants n'ont pas d'impact négatif sur les systèmes existants.

Les systèmes de vision embarqués peuvent faire des choses que les systèmes de vision industrielle traditionnels ne peuvent pas faire. Les systèmes de vision embarqués peuvent capturer et traiter des images, permettant aux systèmes mécaniques de réagir au monde qui les entoure et d'améliorer leur autonomie. Les systèmes de vision embarqués peuvent réagir aux images et les reconnaître grâce à l'apprentissage profond, permettant aux systèmes mécaniques de prendre des décisions en fonction de l'environnement qui les entoure.

Les défis E. Je suis désolé. La vision intégrée fera face

La vision embarquée est confrontée à plusieurs défis, principalement liés à la mise en œuvre technique, aux contraintes de ressources et aux caractéristiques du domaine d'application. Voici quelques-uns des principaux défis :

1. Vitesse de traitement : Les systèmes de vision embarqués doivent traiter une grande quantité de données visuelles en temps réel, ce qui nécessite des processeurs à grande vitesse et des algorithmes efficaces pour garantir des performances et une précision en temps réel.

2. Problème de consommation d'énergie : Les systèmes de vision embarqués consomment beaucoup de puissance de calcul et de traitement, ce qui constitue un défi majeur pour les petits appareils (par exemple, les smartphones, les drones, etc.) qui dépendent de l'alimentation par batterie. Comment réduire la consommation d'énergie tout en garantissant les performances est un problème clé qui doit être résolu dans la technologie de vision embarquée.

3. Contraintes de mémoire et de stockage : Les systèmes de vision embarqués doivent traiter de grandes quantités de données de vision, ce qui nécessite une grande quantité de mémoire et d'espace de stockage. Cependant, les ressources de mémoire et de stockage sont limitées dans de nombreux appareils embarqués, ce qui limite le champ d'application et les performances des systèmes de vision embarqués.

4. Ressources intégrées limitées : Outre les limitations de mémoire et de stockage mentionnées ci-dessus, les systèmes embarqués disposent également de ressources limitées telles que la puissance de calcul et la bande passante. Comment parvenir à un traitement visuel efficace avec des ressources limitées est un défi auquel la technologie de vision embarquée doit faire face.

5. Optimisation des algorithmes et des modèles : Les systèmes de vision embarqués nécessitent des algorithmes et des modèles de vision par ordinateur complexes. Ces algorithmes et modèles doivent être optimisés pour les caractéristiques des systèmes embarqués afin de réduire la quantité de calcul, de diminuer la consommation d'énergie et de s'adapter aux besoins de traitement en temps réel.

6. Sécurité et confidentialité : La technologie de vision embarquée étant de plus en plus utilisée dans divers domaines, la sécurité et la confidentialité des données sont devenues un enjeu majeur. Des mécanismes efficaces de cryptage et de protection de la confidentialité doivent être conçus pour empêcher les fuites et les utilisations abusives des données.

Applications des systèmes de vision embarqués

Le système de vision embarqué peut réaliser la reconnaissance d'image, la détection d'image, le suivi d'image, le positionnement visuel, la mesure d'objet, le tri d'objet et d'autres applications. Il est largement utilisé dans la fabrication industrielle, la production de semi-conducteurs électroniques, la logistique, la robotique, le pilotage automatique automobile, les drones, l'électronique grand public, la surveillance de sécurité, le diagnostic médical et d'autres domaines.

Conclusion

Avec le développement de l'Industrie 4.0, la demande de systèmes de vision sur le marché industriel va augmenter et de plus en plus d'industries déploient des solutions de vision intégrées. Les avantages des systèmes de vision intégrés par rapport aux systèmes de vision industrielle traditionnels sont plus évidents : ils sont généralement moins chers, consomment moins d'énergie et ont une conception plus rationalisée. Dans la plupart des cas, la technologie de vision intégrée peut répondre aux exigences des applications que les systèmes de vision industrielle ne peuvent pas satisfaire.