Ugrađeno videonazorstvo : Kompletni vodič | Sinoseen

Ugrađeno videonazorstvo se odnosi na integraciju mogućnosti računarskog vida u ugrađene uređaje i sisteme. U ovom radu ćemo predstaviti osnovne koncepte sistema ugrađenog videonazorstva, a zatim istruditati njihove različite prednosti i primene.

Šta je ugrađeno videonazor?

Ugrađeno videonazorstvo se odnosi na mašinu koja shvata svoje okruženje kroz vizuelne metode, a jednostavno označava upotrebu tehnika računarskog vida u ugrađenim sistemima, što obuhvata dve tehnologije: ugrađene sisteme i računarski vid (ponekad nazvan mašinskim vidom). Drugim rečima, „ugrađeno videonazorstvo“ se odnosi na ugrađeni sistem koji izvlači značenje iz vizuelnog ulaza. Ugrađeni sistemi mogu biti bilo koji mikroprocesor-temeljen sistem koji obavlja određenu poslu i nalazi se svuda.

Najveća razlika između ugrađenog vida i onoga što se često naziva sistemom mašinskog vida je ta što su sistemi ugrađenog vida integrisani uređaji, tj. ugrađeni vid je skup ugrađenih sistema i tehnologije mašinskog vida.

Razlika između ugrađenog vida i tradicionalnog mašinskog vida

Tehnički sistem mašinskog vida se sastoji od tri dijela: kamerinski sistem, sistem za obradu slika i sistem za izlazno prikazivanje. Kamera je povezana sa PC-em preko mrežne štikave ili USB sučelja; kamera prikuplja informacije o slici i prenosi ih na računar za obradu prepoznavanja slika.

A hardver ugrađenog videosistema integrira Modul kamere i procesorska ploča, kombinujući funkcije snimanja slika i obrade slike u jednom uređaju. Uređaj podržava računanje na ivici, primanje i obradu podataka, donošenje odluka, a zatim šalje podatke drugim uređajima ili za lokalnu ili obradu i analizu u oblaku. Kompaktni dizajn se lako može ugraditi u industrijske i mobilne uređaje, sa niskom potrošnjom energije, smanjenim zahtevima za širokom frekvencijom i nižom kašnjenjem.

Arhitekture ugrađenih videou sistema su različite, sa širokim speonom prilagođenih i standardnih komponenti.

Tipične komponente u ugrađenom videou sistemu su:

• Ugrađeni procesor - Izvršava algoritme i kontrolise uređaj
• Modul kamere - Snima slike/video iz scene
• Lupa - Prilagođava FOV potrebama aplikacije
• Memorija - Čuva slike, programski kod i podatke
• Suviši - Povezuje kameru, memoriju i I/O uređaje

The Prednosti од Ugrađeni videonazor

Ugrađeno videonazorstvo se karakteriše malim razmerima, stvarno-vremenskom prirodom i mogućnošću raspoređivanja na rubnim lokacijama. Omogućava da se inteligentne videofunkcije ugraduju u uređaj bez potrebe za vanjskim hardverom za obradu.

Sistem ugrađenog videonazorstva je lako u upotrebi, lako se održava, lako se instalira itd. Može brzo izgraditi pouzdan i efikasan sistem strojnog videonazorstva, čime se značajno ubrzava brzina razvoja primarnog sistema.

U poređenju sa tradicionalnim sistemom strojnog videonazorstva, sistemi ugrađenog videonazorstva su manje troškovi. Čak i visokokvalitetni prilagođeni sistemi ugrađenog videonazorstva su jeftiniji od sistema strojnog videonazorstva. Glavni razlog za to je što sistemi ugrađenog videonazorstva imaju niske zahteve prema hardveru, što ih čini ekonomičnom opcijom za mnoge primene, čak i uz velike troškove integracije.

Pored ovoga, ugrađeni vidni sistemi su karakterizovani jednostavnim korišćenjem, lakoćom u održavanju, jednostavnom instalacijom, niskom potrošnjom energije i streamlinovanom dizajnom. Mogućnost brzog izgradnje pouzdanog i efikasnog sistema mašinskog vida, što značajno ubrzava razvoj aplikacija, idealna je za ograničena mesta i integraciju sa postojećim sistemima. Ali prava prednost ugrađenog vida je u tome što njegovi komponenti ne utiču negativno na postojeće sisteme.

Ugrađeni vidni sistemi mogu da rade stvari koje tradicionalni sistemi mašinskog vida ne mogu. Ugrađeni vidni sistemi mogu da snimaju i procesiraju slike, omogućavajući mehaničkim sistemima da reaguju na okruženje i poboljšavaju svoju autonomiju. Ugrađeni vidni sistemi mogu da reaguju i prepoznaju slike kroz duboko učenje, omogućavajući mehaničkim sistemima da donose odluke na osnovu okružujućeg okruženja.

Izazovi Е Ugrađeni vid će da susreće

Ugrađeno videonazorstvo suočava se sa nekoliko izazova, koji su uglavnom povezani sa tehničkom implementacijom, ograničenjima resursa i karakteristikama domena primene. Eto nekih od glavnih izazova:

1. Brzina obrade: Sistemi ugrađenog videonazorstva moraju obraditi veliki obim vizuelnih podataka u stvarnom vremenu, što zahteva brze procesore i efikasne algoritme kako bi se osigurala preciznost i performanse u stvarnom vremenu.

2. Problem potrošnje električne energije: Pošto sistemi ugrađenog videonazorstva troše mnogo računarske moći i snage obrade, ovo je glavni izazov za male uređaje (npr. pametne telefone, dronove itd.) koji zavise od baterijske energije. Kako smanjiti potrošnju energije istovremeno čuvši performanse je ključan problem koji treba rešiti u tehnologiji ugrađenog videonazorstva.

3. Ograničenja memorije i skladištenja: Sistemi ugrađenog videa moraju da obrade velike količine podataka o vidu, što zahteva veliku količinu memorije i prostora za pohranu. Međutim, resursi memorije i pohrane su ograničeni u mnogim ugrađenim uređajima, što ograničava opseg primene i performanse sistema ugrađenog videa.

4. Ograničeni ugrađeni resursi: Pored već navedenih ograničenja memorije i pohrane, ugrađeni sistemi takođe imaju ograničene resurse kao što su računarska moć i propusnost. Kako postići efikasnu obradu slike sa ograničenim resursima je izazov kojem tehnologija ugrađenog videa mora da se suoči.

5. Optimizacija algoritama i modela: Sistemi ugrađenog videa zahtevaju složene algoritme i modele računarskog vida. Ti algoritmi i modeli moraju biti optimizovani za karakteristike ugrađenih sistema kako bi se smanjila količina računanja, smanjeno potrošnja energije i prilagođeno potrebama stvarnovremenske obrade.

6. Sigurnost i privatnost: Kako se tehnologija ugrađenog vida sve više i više primenjuje u različitim oblastima, kako osigurati sigurnost i privatnost podataka postala je važna izazov. Potrebno je dizajnirati efektivne mehanizme šifrovanja i zaštite privatnosti kako bi se sprečilo utjecanje i nepoželjno korišćenje podataka.

Primene ugrađenih vidnih sistema

Ugrađeni vidni sistem može ostvariti prepoznavanje slika, detekciju slika, praćenje slika, vizuelnu pozicioniranje, merenje objekata, sortiranje objekata i druge primene. On se široko koristi u industrijskoj proizvodnji, proizvodnji elektronskih i poluprovodničkih komponenti, logistici, robotici, automobilskom samoopstalju, bepilotskim letelicama, potrošačkim elektronskim uređajima, bezbednosnom nadzoru, medicinskom dijagnostičkom i drugim oblastima.

Закључак

Uz razvoj Industrije 4.0, zahtev za vidnim sistemima na industrijskom tržištu će rasti, a sve više industrija uvozi embedded rešenja sa vidnim sistemima. Prednosti embedded vidnih sistema nad tradicionalnim mašinskim vidnim sistemima su značajnije; obično su jeftiniji, potrošaju manje energije i imaju izraženiji dizajn. U većini slučajeva, embedded tehnologija videa može da ispoštuje zahteve aplikacija koje mašinski vidni sistemi ne mogu.