ראייה מובנית: GUIDE שיטתי | Sinoseen

ראייה מובנית מתייחסת לשלב של יכולות ראיית מחשב במכשירים ומערכות מובנים. במאמר זה, נציג את המושגים הבסיסיים של מערכות ראייה מובנית ואז ניכנס לעומק על היתרונות והיישומים השונים שלהן.

מהי ראייה מובנית?

ראייה מובנית מתייחסת למכונה שמבינה את הסביבה שלה באמצעות שיטות חזותיות, ובאופן פשוט מתייחסת לשימוש בטכניקות של ראיית מחשב במערכות מובנות, שכוללות שתי טכנולוגיות: מערכות מובנות וראיית מחשב (לפעמים מתייחסים לה כראיה מכנית). במילים אחרות, 'ראייה מובנית' מתייחסת למערכת מובנית שמשיכה משמעות מקלט חזותי. מערכות מובנות יכולות להיות כל מערכת מבוססת מיקרופרוצסור שעושה עבודה ספציפית וקיימת בכל מקום.

ההבדל הגדול ביותר בין ראייה מובנית לבין מה שמתואר לעתים כמערכת ראיית מכונה הוא שהמערכות של ראייה מובנית הן אפליות כל-בכל, כלומר, ראייה מובנית היא אוסף של מערכות מובנות וטכנולוגיה של ראיית מכונה.

ההבדל בין ראייה מובנית לראיית מכונה מסורתית

המערכת המסורתית של ראיית מכונה מורכבת משלושה חלקים: מערכת מצלמה, מערכת עיבוד תמונה ומערכת תצוגה ופלט. המצלמה מחוברת לצ'יפ דרך פורט רשת אוchnitt USB; המצלמה אוספת מידע של תמונות ומעדכנת אותו לצ'יפ לעיבוד זיהוי התמונות.

והardware של מערכת הראייה המובנית משלב את מודול מצלמה ווחלון עיבוד, שמשלב את תפקידי קידום תמונה ועיבוד תמונה במכשיר אחד. המכשיר תומך בחישובים בשוליים, מקבל ומעבד נתונים, מחליט, ואז שולח את הנתונים למכשירים אחרים, לעיבוד וניתוח מקומי או בענן. התכנון הקומפקטי יכול להשתלב בקלות במכשירים תעשייתיים ומובילים, עם הצריכה נמוכה של אנרגיה, דרישות רוחב פס מופחתות והשהייה נמוכה יותר.

ארכיטקטורות של מערכות חזון מובנות הן מגוונות, עם טווח של רכיבים מותאמים וסטנדרטיים.

הרכיבים הרגילים במערכת חזון מובנית הם:

• מעבד מובנה - מבצע אלגוריתמים ומנגנון שליטה במכשיר
• מודול מצלמה - צולם תמונות/וידאו מהסצנה
• עדשה - מעדכן את שדה הראייה לצרכים של האפליקציה
• זיכרון - מאחסן תמונות, קוד תוכנה ונתונים
• INTERFACES ( Schnittpunkte ) - מחבר מצלמה, זיכרון ומכשירי I/O

ה יתרונות של ראייה מובנית

הראייה המובנית מאופיינת בגודלה הקטן, אופי waktu-אמת וביכולת להפעיל אותה בנקודות קצה. היא מאפשרת לבנות פונקציות ראייה חכמות לתוך המכשיר ללא צורך בחומרה של עיבוד חיצונית.

מערכת ראייה מובנית קלה לשימוש, קלה להתחזוקה, קלה להתקנה וכו'. היא יכולה לבנות במהירות מערכת ראיית מכונה אמינה ויעילה, מה שמצרף את מהירות הפיתוח של המערכת האפליקטיבית.

בשווה לראיית מכונה מסורתית, מערכות ראייה מובנית הן פחות יקרות. אפילו מערכות ראייה מובנית מותאמות אישית ברמה גבוהה יותר זולות ממערכות ראיית מכונה. הסיבה העיקרית לכך היא שהמערכות המובניות דורשות חומרה פשוטה יותר, מה שמאפשר להן להיות הבחירה הכלכלה עבור רבות מהיישומים, גם עם עלויות אינטגרציה גבוהות.

בנוסף לכך, מערכות חזון מובנות מאופיינות בפשטות בשימוש, פשטות בהתקנה, פשטות בעריכת תחזוקה, צריכת אנרגיה נמוכה ועיצוב מפושט. היכולת לבנות במהירות מערכת חזון מכני אמינה ויעילה, מה שמאיץ בצורה רבה את פיתוח יישומים, היא אידיאלית למרחבים צרים והשתלבות עם מערכות קיימות. אך העיון האמיתי של חזון מובנה הוא שהרכיבים שלה אינם משפיעים בצורה שלילית על המערכות הקיימות.

מערכות חזון מובנות יכולות לעשות דברים שמערכות חזון מכני מסורתיות לא יכולות. מערכות חזון מובנות יכולות לתפוס ולעבד תמונות, מה שמאפשר למערכות מכניות להגיב לעולם סביבן ולהגביר את אוטונומיותיהן. מערכות חזון מובנות יכולות להגיב ולהכיר תמונות באמצעות למידה עמוקה, מה שמאפשר למערכות מכניות לקבל החלטות בהתבסס על הסביבה הסביבתית.

האתגרים ה החזון המובנה תواجه

הראייה מובנית פוגשת מספר אתגרים, שרובם קשורים למימוש טכני, הגבלות משאבים ותכונות של תחום)application的应用领域. הלאה הם חלק מהאתגרים העיקרי majors:

1. מהירות עיבוד: מערכות ראייה מובנית צריכות לעבד כמויות גדולות של נתונים חזותיים בזמן אמת, מה שדורש מעבדים מהירים<algorithmים יעילים כדי לתמוך בכך ולהבטיח ביצועים בזמן אמת ודיוק.

2. בעיית הצריכה חשמלית: מאחר והמערכות המבניות של הראייה צורכות הרבה כוח חישובי ועיבוד, זה מהווה אתגר גדול עבור מכשירים קטנים (למשל, טלפונים ניידים, דроны וכו') שמשתמשים בכוח של בטריות. כיצד להפחית את הצריכה החשמלית תוך שמירה על הביצועים הוא בעיה מרכזית שעליה לפתור בטכנולוגיית ראייה מובנית.

3. הגבלות זיכרון ו Lưu trữ: מערכותמערכות

משאבים מובנים מוגבלים: בנוסף להגבלות הזיכרון וההאחסון שצוינו לעיל, יש למערכות מובנות גם משאבים מוגבלים כמו כוח חישובי ורוחב פס. כיצד להשיג עיבוד חזותי יעיל עם משאבים מוגבלים הוא אתגר שטכנולוגיה חזותית מובנית צריכה להתמודד איתו.

הופתת של אלגוריתמים ומודלים: מערכות חזותיות מובנות דורשות אלגוריתמי חזות מחשבים מורכבים ומודלים. האלגוריתמים והמודלים הללו צריכים להיות מאופטים לתכונותיהן של מערכות מובנות כדי להפחית את כמות החישובים, להוריד הצריכה חשמלית ולהתאים לצרכים של עיבוד בזמן אמת.

безопасность и конфиденциальность: כשטכנולוגיהן הטכנולוגיה של ראייה מובנית משמשת יותר ויותר בשטחים שונים, כיצד להבטיח את הביטחון והפרטיות של הנתונים הפך לאתגר חשוב. יש לעצב מנגנוני הצפנה והגנהת פרטיות יעילים כדי למנוע התגלה והשימוש הלא חוקי של נתונים.

יישומים של מערכות ראייה מובנית

מערכת ראייה מובנית יכולה להשיג זיהוי תמונות, תCOVERY תמונות, עקיבה אחר תמונות, מיקום חזותי, מדידת עצמים, מיון עצמים ועוד. היא בשימוש נרחב בתעשיות ייצור, ייצור של חלקי אלקטרוניקה וסמי-דוקטרים, לוגיסטיקה, רובוטיקה, נהיגה אוטומטית במכוניות, דроנים, אלקטרוניקה לצרכן, מוניטורינג לביטחון, אבחנות רפואייות ושאר תחומים.

מסקנות

בהתאם לפיתוח של התעשייה 4.0, תהייה עלייה בדרישות למערכות חזון בשוק התעשייתי, ותעשיות רבות יותר מתקinstalem פתרונות חזון מובנים. היתרונות של מערכות חזון מובנות על מערכות חזון מכני מסורתיות הם ברורים יותר; הן בדרך כלל זולות יותר, שואבות פחות אנרגיה ויש להן DESIGN מזרימי יותר. ברוב המקרים, טכנולוגיית חזון מובנית יכולה לענות על דרישות יישום שאינן ניתנות למילוי על ידי מערכות חזון מכני.