Nhìn thấu đáo: một hướng dẫn toàn diện

thị giác nhúng đề cập đến việc tích hợp các khả năng thị giác máy tính vào các thiết bị và hệ thống nhúng. trong bài báo này, chúng tôi sẽ giới thiệu các khái niệm cơ bản của các hệ thống thị giác nhúng và sau đó tìm hiểu về các lợi thế và ứng dụng khác nhau của chúng.

Nhìn thấu được là gì?

thị giác nhúng đề cập đến một máy tính hiểu môi trường xung quanh thông qua các phương pháp trực quan, và đơn giản chỉ đề cập đến việc sử dụng các kỹ thuật thị giác máy tính trong các hệ thống nhúng, liên quan đến hai công nghệ: hệ thống nhúng và thị giác máy tính (đôi khi được gọi là thị giác máy). nói cách khác,

Sự khác biệt lớn nhất giữa thị giác nhúng và cái thường được gọi là hệ thống thị giác máy là các hệ thống thị giác nhúng là các thiết bị tất cả trong một, tức là, thị giác nhúng là một tập hợp các hệ thống nhúng và công nghệ thị giác máy.

sự khác biệt giữa thị giác nhúng và thị giác máy truyền thống

hệ thống hình ảnh máy truyền thống bao gồm ba phần: hệ thống máy ảnh, hệ thống xử lý hình ảnh và hệ thống hiển thị đầu ra. Máy ảnh được kết nối với máy tính thông qua cổng mạng hoặc giao diện USB; Máy ảnh thu thập thông tin hình ảnh và truyền nó đến máy tính để xử lý nhận dạng hình ảnh.

và phần cứng hệ thống hình ảnh nhúng tích hợpMô-đun máy ảnhvà bảng xử lý, kết hợp các chức năng chụp hình ảnh và xử lý hình ảnh trong một thiết bị. thiết bị hỗ trợ tính toán cạnh, nhận và xử lý dữ liệu, đưa ra quyết định, và sau đó gửi dữ liệu đến các thiết bị khác, hoặc xử lý và phân tích cục bộ hoặc dựa trên đám mây. thiết kế nhỏ gọn có thể dễ

kiến trúc hệ thống hình ảnh nhúng là đa dạng, với một loạt các thành phần tùy chỉnh và tiêu chuẩn.

Các thành phần điển hình trong một hệ thống hình ảnh nhúng là:

• bộ xử lý nhúng- thực hiện các thuật toán và điều khiển thiết bị
• Mô-đun máy ảnh- chụp hình ảnh/video từ hiện trường
• ống kính- điều chỉnh theo nhu cầu ứng dụng
• trí nhớ- lưu trữ hình ảnh, mã chương trình và dữ liệu
• giao diện- kết nối máy ảnh, bộ nhớ và thiết bị I / O

cáclợi thếcủathị giác nhúng

thị giác nhúng được đặc trưng bởi kích thước nhỏ, tính chất thời gian thực và khả năng triển khai tại các vị trí cạnh. nó cho phép các chức năng thị giác thông minh được tích hợp vào thiết bị mà không cần phần cứng xử lý bên ngoài.

Hệ thống hình ảnh nhúng dễ sử dụng, dễ bảo trì, dễ cài đặt, vv. nó có thể nhanh chóng xây dựng một hệ thống hình ảnh máy đáng tin cậy và hiệu quả, do đó tăng tốc độ phát triển của hệ thống ứng dụng.

so với máy ảnh truyền thống, hệ thống hình ảnh nhúng ít tốn kém hơn. ngay cả các hệ thống hình ảnh nhúng được tùy chỉnh cao cấp cũng rẻ hơn so với hệ thống hình ảnh máy. lý do chính là vì các hệ thống hình ảnh nhúng có yêu cầu phần cứng thấp, khiến chúng trở thành một lựa chọn hiệu quả về chi phí cho nhiều ứng dụng

Ngoài ra, các hệ thống hình ảnh nhúng được đặc trưng bởi sự dễ sử dụng, dễ bảo trì, dễ cài đặt, tiêu thụ năng lượng thấp và thiết kế hợp lý. khả năng xây dựng nhanh một hệ thống hình ảnh máy đáng tin cậy và hiệu quả, giúp tăng tốc độ phát triển các ứng dụng, lý tưởng cho không gian hẹp và tích hợp với các

hệ thống thị giác nhúng có thể làm những điều mà hệ thống thị giác máy truyền thống không thể. hệ thống thị giác nhúng có thể chụp và xử lý hình ảnh, cho phép các hệ thống cơ học phản ứng với thế giới xung quanh và tăng tính tự trị của chúng. hệ thống thị giác nhúng có thể phản ứng và nhận ra hình ảnh thông qua học sâu

những thách thứcenhìn thấu sẽ đối mặt

hình ảnh nhúng phải đối mặt với một số thách thức, chủ yếu liên quan đến việc thực hiện kỹ thuật, hạn chế nguồn lực và đặc điểm của lĩnh vực ứng dụng.

1. tốc độ xử lý:Các hệ thống hình ảnh nhúng cần xử lý một lượng lớn dữ liệu thị giác trong thời gian thực, đòi hỏi các bộ xử lý tốc độ cao và các thuật toán hiệu quả để hỗ trợ để đảm bảo hiệu suất và độ chính xác thời gian thực.

2. vấn đề tiêu thụ năng lượng:vì các hệ thống thị giác nhúng tiêu thụ rất nhiều sức mạnh tính toán và xử lý, đây là một thách thức lớn đối với các thiết bị nhỏ (ví dụ: điện thoại thông minh, máy bay không người lái, vv) dựa trên pin. làm thế nào để giảm tiêu thụ điện trong khi đảm bảo hiệu suất là một vấn đề chính cần phải được giải quyết

3. hạn chế bộ nhớ và lưu trữ:Các hệ thống thị giác nhúng cần xử lý một lượng lớn dữ liệu thị giác, đòi hỏi một lượng lớn bộ nhớ và không gian lưu trữ để hỗ trợ. tuy nhiên, các nguồn lưu trữ và bộ nhớ bị hạn chế trong nhiều thiết bị nhúng, điều này hạn chế phạm vi ứng dụng và hiệu suất của các hệ thống thị giác nhúng.

4. nguồn lực nhúng hạn chế:Ngoài các hạn chế bộ nhớ và lưu trữ đã đề cập ở trên, các hệ thống nhúng cũng có nguồn tài nguyên hạn chế như sức mạnh toán học và băng thông. làm thế nào để đạt được xử lý hình ảnh hiệu quả với tài nguyên hạn chế là một thách thức mà công nghệ hình ảnh nhúng cần phải đối mặt.

5. tối ưu hóa các thuật toán và mô hình:hệ thống hình ảnh nhúng đòi hỏi các thuật toán và mô hình hình ảnh máy tính phức tạp. Các thuật toán và mô hình này cần được tối ưu hóa cho các đặc điểm của hệ thống nhúng để giảm lượng tính toán, tiêu thụ năng lượng thấp hơn và thích nghi với nhu cầu xử lý thời gian thực.

6. an ninh và quyền riêng tư:Khi công nghệ hình ảnh nhúng được sử dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, cách đảm bảo an ninh và quyền riêng tư của dữ liệu đã trở thành một thách thức quan trọng.

Ứng dụng của hệ thống hình ảnh nhúng

hệ thống thị giác nhúng có thể đạt được nhận dạng hình ảnh, phát hiện hình ảnh, theo dõi hình ảnh, định vị trực quan, đo lường đối tượng, sắp xếp đối tượng và các ứng dụng khác. nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, sản xuất bán dẫn điện tử, hậu cần, robot, lái xe tự động, máy bay không

kết luận

cùng với sự phát triển của công nghiệp 4.0, nhu cầu về hệ thống thị giác trên thị trường công nghiệp sẽ tăng lên, và ngày càng có nhiều ngành công nghiệp đang triển khai các giải pháp thị giác nhúng. những lợi thế của hệ thống thị giác nhúng so với các hệ thống thị giác máy truyền thống rõ ràng hơn; chúng thường rẻ hơn, tiêu thụ ít năng