एंबेडेड विजन: एक व्यापक गाइड | सिनोसीन

एम्बेडेड दृष्टि एम्बेडेड उपकरणों और प्रणालियों में कंप्यूटर दृष्टि क्षमताओं के एकीकरण को संदर्भित करती है। इस पत्र में, हम एम्बेडेड दृष्टि प्रणालियों की बुनियादी अवधारणाओं को पेश करेंगे और फिर उनके विभिन्न फायदे और अनुप्रयोगों में तल्लीन करेंगे।

एंबेडेड विजन क्या है?

एंबेडेड दृष्टि एक मशीन को संदर्भित करती है जो दृश्य विधियों के माध्यम से अपने परिवेश को समझती है, और बस एम्बेडेड सिस्टम में कंप्यूटर दृष्टि तकनीकों के उपयोग को संदर्भित करती है, जिसमें दो प्रौद्योगिकियां शामिल हैं: एम्बेडेड सिस्टम और कंप्यूटर दृष्टि (कभी-कभी मशीन दृष्टि के रूप में संदर्भित)। दूसरे शब्दों में, "एम्बेडेड दृष्टि" एक एम्बेडेड सिस्टम को संदर्भित करता है जो दृश्य इनपुट से अर्थ निकालता है। एंबेडेड सिस्टम कोई भी माइक्रोप्रोसेसर-आधारित सिस्टम हो सकता है जो एक विशिष्ट काम करता है और हर जगह उपलब्ध है।

एम्बेडेड दृष्टि और जिसे अक्सर मशीन दृष्टि प्रणाली के रूप में संदर्भित किया जाता है, के बीच सबसे बड़ा अंतर यह है कि एम्बेडेड विजन सिस्टम ऑल-इन-वन डिवाइस हैं, यानी, एम्बेडेड विजन एम्बेडेड सिस्टम और मशीन विजन तकनीक का एक संग्रह है।

एम्बेडेड दृष्टि और पारंपरिक मशीन दृष्टि के बीच अंतर

पारंपरिक मशीन दृष्टि प्रणाली में तीन भाग होते हैं: कैमरा सिस्टम, इमेज प्रोसेसिंग सिस्टम और आउटपुट डिस्प्ले सिस्टम। कैमरा नेटवर्क पोर्ट या USB इंटरफ़ेस के माध्यम से पीसी से जुड़ा होता है; कैमरा छवि जानकारी एकत्र करता है और छवि पहचान प्रसंस्करण के लिए इसे कंप्यूटर पर प्रसारित करता है।

और एम्बेडेड दृष्टि प्रणाली हार्डवेयर एकीकृत करता हैकैमरा मॉड्यूलऔर प्रसंस्करण बोर्ड, एक डिवाइस में छवि कैप्चर और छवि प्रसंस्करण कार्यों का संयोजन। डिवाइस एज कंप्यूटिंग, डेटा प्राप्त करने और संसाधित करने, निर्णय लेने और फिर डेटा को अन्य उपकरणों, या स्थानीय या क्लाउड-आधारित प्रसंस्करण और विश्लेषण में भेजने का समर्थन करता है। कॉम्पैक्ट डिज़ाइन को कम बिजली की खपत, कम ब्रॉडबैंड आवश्यकताओं और कम विलंबता के साथ औद्योगिक और मोबाइल उपकरणों में आसानी से एम्बेड किया जा सकता है।

एंबेडेड दृष्टि प्रणाली आर्किटेक्चर विविध हैं, कस्टम और मानक घटकों की एक श्रृंखला के साथ。

एक एम्बेडेड दृष्टि प्रणाली में विशिष्ट घटक हैं:

• एम्बेडेड प्रोसेसर- एल्गोरिदम करता है और डिवाइस को नियंत्रित करता है
• कैमरा मॉड्यूल- दृश्य से छवियों/वीडियो को कैप्चर करता है
• लेंस- FOV को आवेदन की जरूरतों के लिए समायोजित करता है
• याद- छवियों, प्रोग्राम कोड और डेटा संग्रहीत करता है
• इंटरफ़ेस- कैमरा, मेमोरी और I/O डिवाइस कनेक्ट करें

वहीलाभ काएम्बेडेड दृष्टि

एंबेडेड दृष्टि को इसके छोटे आकार, वास्तविक समय की प्रकृति और किनारे के स्थानों पर तैनाती की विशेषता है। यह बाहरी प्रसंस्करण हार्डवेयर की आवश्यकता के बिना डिवाइस में बुद्धिमान दृष्टि कार्यों को बनाने की अनुमति देता है।

एंबेडेड विजन सिस्टम का उपयोग करना आसान है, बनाए रखना आसान है, स्थापित करना आसान है, आदि। यह जल्दी से एक विश्वसनीय और प्रभावी मशीन दृष्टि प्रणाली का निर्माण कर सकता है, इस प्रकार एप्लिकेशन सिस्टम की विकास गति को बहुत तेज कर सकता है।

पारंपरिक मशीन दृष्टि की तुलना में, एम्बेडेड दृष्टि प्रणाली कम खर्चीली हैं। यहां तक कि उच्च अंत अनुकूलित एम्बेडेड दृष्टि प्रणाली मशीन दृष्टि प्रणालियों की तुलना में सस्ता है। इसका मुख्य कारण यह है कि एम्बेडेड विज़न सिस्टम में कम हार्डवेयर आवश्यकताएं होती हैं, जो उन्हें उच्च एकीकरण लागत के साथ भी कई अनुप्रयोगों के लिए लागत प्रभावी विकल्प बनाती हैं।

इसके अलावा, एम्बेडेड दृष्टि प्रणालियों को उपयोग में आसानी, रखरखाव में आसानी, स्थापना में आसानी, कम ऊर्जा खपत और सुव्यवस्थित डिजाइन की विशेषता है। जल्दी से एक विश्वसनीय और प्रभावी मशीन दृष्टि प्रणाली बनाने की क्षमता, जो अनुप्रयोगों के विकास को बहुत तेज करती है, तंग जगहों और मौजूदा प्रणालियों के साथ एकीकरण के लिए आदर्श है। लेकिन एम्बेडेड दृष्टि का वास्तविक लाभ यह है कि इसके घटक मौजूदा प्रणालियों को नकारात्मक रूप से प्रभावित नहीं करते हैं।

एंबेडेड विजन सिस्टम ऐसी चीजें कर सकते हैं जो पारंपरिक मशीन विजन सिस्टम नहीं कर सकते। एंबेडेड विजन सिस्टम छवियों को कैप्चर और प्रोसेस कर सकते हैं, जिससे मैकेनिकल सिस्टम अपने आसपास की दुनिया पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं और उनकी स्वायत्तता बढ़ा सकते हैं। एंबेडेड विजन सिस्टम गहरी शिक्षा के माध्यम से छवियों पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं और पहचान सकते हैं, जिससे यांत्रिक प्रणालियों को आसपास के वातावरण के आधार पर निर्णय लेने में सक्षम बनाया जा सकता है।

चुनौतियाँईमबेडेड दृष्टि का सामना करना पड़ेगा

एम्बेडेड दृष्टि कई चुनौतियों का सामना करती है, जो मुख्य रूप से तकनीकी कार्यान्वयन, संसाधन बाधाओं और एप्लिकेशन डोमेन की विशेषताओं से संबंधित हैं। निम्नलिखित कुछ प्रमुख चुनौतियाँ हैं:

1. प्रसंस्करण गति:एंबेडेड विजन सिस्टम को वास्तविक समय में बड़ी मात्रा में दृश्य डेटा को संसाधित करने की आवश्यकता होती है, जिसके लिए वास्तविक समय के प्रदर्शन और सटीकता को सुनिश्चित करने के लिए उच्च गति वाले प्रोसेसर और कुशल एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है।

2. बिजली की खपत की समस्या:चूंकि एम्बेडेड विजन सिस्टम बहुत अधिक कंप्यूटिंग और प्रोसेसिंग पावर का उपभोग करते हैं, इसलिए यह छोटे उपकरणों (जैसे, स्मार्टफोन, ड्रोन इत्यादि) के लिए एक बड़ी चुनौती है जो बैटरी पावर पर भरोसा करते हैं। प्रदर्शन सुनिश्चित करते समय बिजली की खपत को कैसे कम किया जाए यह एक महत्वपूर्ण मुद्दा है जिसे एम्बेडेड विजन तकनीक में संबोधित करने की आवश्यकता है।

3. मेमोरी और स्टोरेज की कमी:एंबेडेड विजन सिस्टम को बड़ी मात्रा में दृष्टि डेटा को संसाधित करने की आवश्यकता होती है, जिसके लिए बड़ी मात्रा में मेमोरी और स्टोरेज स्पेस की आवश्यकता होती है। हालांकि, मेमोरी और स्टोरेज संसाधन कई एम्बेडेड डिवाइसों में सीमित हैं, जो एम्बेडेड विजन सिस्टम के अनुप्रयोग के दायरे और प्रदर्शन को सीमित करता है।

4. सीमित एम्बेडेड संसाधन:ऊपर वर्णित मेमोरी और स्टोरेज सीमाओं के अलावा, एम्बेडेड सिस्टम में अंकगणितीय शक्ति और बैंडविड्थ जैसे सीमित संसाधन भी होते हैं। सीमित संसाधनों के साथ कुशल दृश्य प्रसंस्करण कैसे प्राप्त किया जाए यह एक चुनौती है जिसे एम्बेडेड दृष्टि प्रौद्योगिकी का सामना करना पड़ता है।

5. एल्गोरिदम और मॉडल का अनुकूलन:एंबेडेड दृष्टि प्रणालियों को जटिल कंप्यूटर दृष्टि एल्गोरिदम और मॉडल की आवश्यकता होती है। इन एल्गोरिदम और मॉडलों को एम्बेडेड सिस्टम की विशेषताओं के लिए अनुकूलित करने की आवश्यकता है ताकि गणना की मात्रा, कम बिजली की खपत को कम किया जा सके और वास्तविक समय प्रसंस्करण की जरूरतों के अनुकूल हो सके।

6. सुरक्षा और गोपनीयता:चूंकि एम्बेडेड दृष्टि प्रौद्योगिकी विभिन्न क्षेत्रों में अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, इसलिए डेटा की सुरक्षा और गोपनीयता कैसे सुनिश्चित की जाए, यह एक महत्वपूर्ण चुनौती बन गई है। डेटा रिसाव और दुरुपयोग को रोकने के लिए प्रभावी एन्क्रिप्शन और गोपनीयता सुरक्षा तंत्र को डिजाइन करने की आवश्यकता है।

एंबेडेड विजन सिस्टम के अनुप्रयोग

एंबेडेड दृष्टि प्रणाली छवि पहचान, छवि पहचान, छवि ट्रैकिंग, दृश्य स्थिति, वस्तु माप, वस्तु छँटाई और अन्य अनुप्रयोगों को प्राप्त कर सकती है। यह व्यापक रूप से औद्योगिक विनिर्माण, इलेक्ट्रॉनिक अर्धचालक उत्पादन, रसद, रोबोटिक्स, मोटर वाहन ऑटोपायलट, ड्रोन, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, सुरक्षा निगरानी, चिकित्सा निदान और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

समाप्ति

उद्योग 4.0 के विकास के साथ, औद्योगिक बाजार में दृष्टि प्रणालियों की मांग बढ़ेगी, और अधिक से अधिक उद्योग एम्बेडेड दृष्टि समाधान तैनात कर रहे हैं। पारंपरिक मशीन दृष्टि प्रणालियों पर एम्बेडेड दृष्टि प्रणालियों के फायदे अधिक स्पष्ट हैं; वे आम तौर पर सस्ते होते हैं, कम बिजली की खपत करते हैं और अधिक सुव्यवस्थित डिजाइन होते हैं। ज्यादातर मामलों में, एम्बेडेड दृष्टि प्रौद्योगिकी आवेदन आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है जो मशीन दृष्टि प्रणाली नहीं कर सकती है।