Beágyazott Látás: Komprehenszív útmutató | Sinoseen

A beágyazott látás az azt jelenti, hogy egy eszközbe vagy rendszerbe építjük be a számítógépes látás képességeit. Ez a tanulmány bemutatja a beágyazott látszati rendszerek alapvető fogalmait, majd részletesebben tárgyalja előnyeit és alkalmazásait.

Mi az a beágyazott látás?

A beágyazott látás olyan gépekre utal, amelyek vizuális módszerekkel értik meg környezetüket, egyszerűen fogalmazva a számítógépes látás technikák használatát tartalmazza a beágyazott rendszerekben, amely két technológiát foglal magában: a beágyazott rendszereket és a számítógépes látást (néha gépi látásnak is nevezik). Más szavakkal, „beágyazott látás” olyan beágyazott rendszerre utal, amely értelmet ad a vizuális bemenetre. A beágyazott rendszerek bármilyen mikroprocesszor-alapú rendszer lehet, amely egy adott feladatot végző és mindenhol elérhető.

Az beágyazott látás és az általánosan ismert gépi látási rendszer közötti legnagyobb különbség az, hogy az beágyazott látási rendszerek egységes eszközök, azaz az beágyazott látás egy olyan gyűjtemény beágyazott rendszerekből és gépi látástechnológiából.

Az beágyazott látás és a hagyományos gépi látás közötti különbség

A hagyományos gépi látszati rendszer három részből áll: kamera-rendszer, képfeldolgozási rendszer és kimeneti megjelenítőrendszer. A kamera hálózati vagy USB csatlakozóval van kapcsolva a számítógépre; a kamera képinformációkat gyűjt és azt a számítógépre továbbítja a képfelismerési feldolgozásra.

Az beágyazott látszati rendszer hardverei pedig integráltak kamera modul és processzoros tábla, amely egyesíti az képfelvevő és képfeldolgozó funkciókat egy eszközben. Az eszköz támogatja a peremhálózati számítást, amin keresztül adatokat fogad és feldolgoz, döntéseket hoz, és utána elküldi az adatokat más eszközöknek, illetve helyi vagy felhőalapú feldolgozásra és elemzésre. A kompakt tervezés könnyen beépíthető ipari és mobil eszközökbe, alacsony energiasajátossággal, csökkentett sávszélesség-követelményekkel és alacsony késleltetéssel.

Az beágyazott látási rendszer architektúrái sokfajta, egy sor szabványos és nem szabványos komponensből állva.

A tipikus komponensek egy beágyazott látási rendszerben:

• Beágyazott processzor - Algoritmusok végrehajtása és az eszköz ellenőrzése
• Kamera modul - Képek/videók felvétele a jelenetből
• Lencse - A látószög (FOV) alkalmazási igényekhez való alkalmazása
• Memória - Képek, programkód és adatok tárolása
• Interfészek - Kamera, memória és bemenet-kimenet (I/O) eszközök összekötése

A Előnyök a beágyazott látás

Az integrált látás kis méretű, valós idejű és élszinti telepítésre alkalmas. Lehetővé teszi az intelligens látási funkciók berészlépítését az eszközbe anélkül, hogy külső feldolgozási hardverre lenne szükség.

Az integrált látási rendszer könnyen használható, karbantartása egyszerű, könnyen telepíthető stb. Gyorsan létrehozhat egy megbízható és hatékony gépi látási rendszert, amely nagymértékben gyorsítja az alkalmazási rendszer fejlesztési sebességét.

Vizsgálati szempontból a klasszikus gépi látáshoz képest az integrált látási rendszerek olcsóbbak. Akár a magas végrendelésű, testreszabott integrált látási rendszerek is olcsóbbak a gépi látási rendszerekhez képest. Az alapvető ok ezen az, hogy az integrált látási rendszerek alacsony hardverigényűek, ami sok alkalmazás számára költséghatékony választást tesz lehetővé, akár magas integrációs költségekkel is.

Ezenkívül az integrált látórendszerek karakterisztikus tulajdonságai a használat egyszerűsége, a karbantartás könnyessége, az installáció egyszerűsége, alacsony energiafogyasztás és átvonult tervezés. A gyorsan építhető megbízható és hatékony gépi látórendszer képessége, amely nagyon gyorsítja az alkalmazások fejlesztését, idealista szoros térben és a meglévő rendszerekkel való integráláshoz. Azonban az integrált látás valódi előnye, hogy komponensei nem veszélyeztetik a meglévő rendszereket.

Az integrált látórendszerek olyan dolgokat tudnak, amire a hagyományos gépi látórendszerek nem alkalmasak. Az integrált látórendszerek képeket tudnak felvenni és feldolgozni, lehetővé téve a mechanikai rendszereknek, hogy reagáljanak a környezetükre és növeljék önállóságukat. Az integrált látórendszerek reagálni és felismerni képesek mély tanulási technológiák segítségével, lehetővé téve a mechanikai rendszereknek, hogy döntést hozzanak a környezetük alapján.

A kihívások e az integrált látás elégedetten nézhet

A beágyazott látás több kihívást arat, amelyek főként a technikai megvalósításhoz, az erőforrás-korlátokhoz és az alkalmazási terület jellemzőihez kapcsolódnak. Az alábbiak néhány fő kihívás:

1. Feldolgozási sebesség: A beágyazott látási rendszerek valós időben kell, hogy dolgozzák fel a nagy mennyiségű vizuális adatot, amely gyors processzorokat és hatékony algoritmusokat igényel, hogy biztosítsa a valós idejű teljesítményt és pontosságot.

2. Energiafogyasztási probléma: Mivel a beágyazott látási rendszerek sok számítási és feldolgozási teljesítményt igényelnek, ez egy fő kihívás a kisebb eszközök (pl. okostelefonok, drónok stb.) számára, amelyek batteriát használnak. A teljesítmény megtartása mellett hogyan csökkenthető az energiafogyasztás, ez egy kulcsprobléma, amelyet a beágyazott látástechnológia területén meg kell oldani.

3. Memória és tárhely korlátozások: Az integrált látási rendszereknek nagy mennyiségű látási adatot kell feldolgozniuk, amelyhez jelentős memóriát és tárhelyet igényelnek. Azonban a memória és a tárhely erőforrásai sok integrált eszközben korlátozottak, ami az integrált látási rendszerek alkalmazási körét és teljesítményét korlátozza.

4. Korlátozott integrált erőforrások: A fent említett memória- és tárhelykorlátozások mellett az integrált rendszerek számítási teljesítményre és sávszélességre is korlátozott erőforrásokkal rendelkeznek. Hogy hogyan lehet korlátozott erőforrásokkal hatékony látási feldolgozást elérni, ez egy kihívás, amellyel az integrált látástechnológia szembe kell néznie.

5. Algoritmusok és modellek optimalizálása: Az integrált látási rendszerek bonyolult számítógépes látási algoritmusokat és modelleket igényelnek. Ezeknek az algoritmusoknak és modelleknek az integrált rendszerek jellemzői szerint kell optimalizálniuk, hogy csökkentsék a számítási igényeket, csökkentsék az energiafogyasztást, és alkalmazkodjanak a valós idejű feldolgozás követelményeihez.

6. Biztonság és adatvédelem: Ahogy az integrált látástechnológia egyre szélesebb körben használják a különféle területeken, hogyan lehet biztosítani az adatok biztonságát és magáninformációit, egyre fontosabb kihívás lett. Hatékony titkosítási és adatvédelmi mechanizmusokat kell kidolgozni, hogy megelőzzük az adatok felfedezését és rosszhasználatát.

Alkalmazások az integrált látástechnológia rendszereiben

Az integrált látási rendszer képes képfelismerésre, képészdetetéssel, képkövetésre, vizuális pozicionálásra, tárgy mérésére, tárgy szűrésére és más alkalmazásokra. Széles körben használnak ipari gyártásban, elektronikai halványtestes termelésben, logisztikában, robotikában, autó-pilóta rendszerekben, drónokban, fogyasztói elektronikában, biztonsági figyelésben, orvosi diagnosztikában és más területeken.

Következtetés

Az Industry 4.0 fejlesztésével párhuzamosan a látórendszerek kereslete növekszik az ipari piacson, és egyre több iparág telepít beágyazott látómegoldásokat. A beágyazott látórendszerek előnyei jelentősebbek a konvencionális gépi látórendszerekkel szemben; általában olcsóbbak, kevesebb energię fogyasztanak és egyszerűbb tervezetűek. Legtöbb esetben a beágyazott látótechnológia teljesítheti azokat a feladatigényeket, amelyeket a gépi látórendszerek nem.