La introducción del sistema de visión integrado y la aplicación de cámara integrada

¿Qué es la visión incrustada?

El sistema de visión integrado contiene toda la cadena de señales desde la luz recibida por el sensor de imágenes seleccionado hasta la salida del sistema. La salida del sistema se refiere a imágenes procesadas o no procesadas o información extraída de imágenes y proporcionada a sistemas posteriores. Por supuesto, el arquitecto del sistema integrado es responsable de garantizar el rendimiento de extremo a extremo en función de los requisitos del sistema.

La visión integrada se refiere a una máquina que utiliza métodos visuales para comprender el entorno circundante. La visión integrada involucra dos tecnologías: sistemas integrados y visión por computadora (a veces llamada visión artificial). "Visión integrada" se refiere a un sistema integrado que extrae su significado de la entrada visual. El sistema integrado es cualquier sistema basado en microprocesamiento, no es una computadora de propósito general. Los sistemas integrados son ubicuos. Existen en innumerables lugares en electrónica automotriz, electrodomésticos de cocina, electrónica de consumo y equipos médicos. La visión por computadora es el uso de procesamiento digital y cálculos inteligentes para comprender imágenes y videos.

La tecnología de visión integrada ofrece perspectivas brillantes para que muchas aplicaciones nuevas e interesantes entren en el mercado. Estas aplicaciones emergentes incluyen sistemas de visualización industrial utilizados en aplicaciones M2M, soluciones de la industria 4.0, sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) y sistemas de información y entretenimiento en vehículos, cámaras SLR digitales, drones, robots, sistemas de realidad virtual (VR) y equipos médicos.

2, tablero único integrado

Los sistemas integrados son más populares con los SBC, como Raspberry Pi®, DragonBoard® o Jetson®. Una computadora independiente es una mini computadora con una interfaz reconocida (USB, Ethernet, HDMI, etc.) que ofrece una gama de funciones similares a las de las PC o laptops tradicionales.

3, procesador integrado

Entre todas las soluciones de procesamiento integradas, la opción central más popular es el sistema en chip (SoC). Esta tecnología integra una (o más) CPU (ARM), unidad de procesamiento de gráficos (GPU), controlador, otros procesadores dedicados (DSP, ISP) y otros componentes en un solo chip.

chips SoC como: Snapdragon 820, 821, 835 de Qualcomm; Kirin 950 (4XCortex-A72+4XCortex-A53), 960 (4*Cortex-A73+4*Cortex-A53); HelioX20, X25, X30 de MediaTek; la arquitectura de CPU de estos chips se basa en la arquitectura ARM.

Núcleos ARM como: ARM7, ARM9, ARM11 (v6), a cortex-A7, A8, A9, A12, A15 (v7-A/R), a cortex-A53, A57 (V8), A72, A73. Estos núcleos también se conocen como arquitectura de versión pública, que es la arquitectura general lanzada por ARM.

4, sistema operativo integrado

La plataforma x86 usa el conjunto de instrucciones clásico CISC, la plataforma ARM usa el conjunto de instrucciones RISC, debido a los beneficios económicos entre Microsoft e Intel, en la actualidad solo Linux de código abierto puede soportar perfectamente los dos conjuntos de instrucciones;

El rápido desarrollo de Linux ha dado lugar a diferencias significativas entre los núcleos de las versiones adyacentes (el cuarto dígito del número de versión del núcleo). Con este fin, los desarrolladores de Linux con el fin de garantizar la estabilidad del kernel, Linux cargó el controlador en el kernel cuando el controlador utilizó un mecanismo de verificación de versión. Por lo tanto, una actualización de la versión del kernel invalida el controlador de Linux y requiere una unidad de recompilación basada en la última versión del kernel.

5, características del sistema de visión integrado

En comparación con los sistemas de visión basados ​​en PC, la demanda del mercado de sistemas de visión integrados es aún mayor:

El mercado de visión artificial basada en PC está a punto de madurar y el mercado de visión integrada se encuentra en las primeras etapas de rápido crecimiento:

Las principales ventajas de los sistemas de visión integrados son:

tamaño más pequeño

Menores costos de fabricación

Menos consumo de energía

Mas poderoso

>> aceleración de hardware (GPU, DSP,... ）

Ampliamente utilizado en sistemas de visión integrados

La cantidad de aplicaciones de cámaras está creciendo en todas las industrias hoy en día y se están implementando aplicaciones más inteligentes. Conceptos como el reconocimiento de objetivos, la percepción de la profundidad, la prevención de colisiones y la toma de decisiones están llegando profundamente a los equipos que se utilizan en nuestra vida hogareña, el entorno urbano, las fábricas y los automóviles. Edge Computing requiere una variedad de dispositivos para trabajar juntos para una mayor eficiencia. Las industrias de electrónica de consumo, industrial y automotriz están buscando FPGA para ayudar a construir un entorno de aprendizaje flexible e inteligente que convierta los ideales en realidad.

"La visión integrada puede mejorar la seguridad y la facilidad de uso de los automóviles de muchas maneras. Desempeña un papel clave en ciertas aplicaciones, como los sistemas de advertencia de cambio de carril, sistemas de advertencia de colisión, sistemas de estacionamiento automático, sistemas de detección de fatiga, "Blind Spot Detection System ", "Todo el mercado de visión integrada en el campo automotriz tiene una gran cantidad de equipos y una tasa de crecimiento muy rápida". [1] Los casos exitosos de tecnología de visión integrada en el campo automotriz incluyen el sistema de conducción asistida basado en visión de Mobileye, iOnRoad aplicación de conducción asistida y el sistema de advertencia de fatiga del conductor por visión de Roaddefend, etc. Estos sistemas pueden reducir efectivamente la probabilidad de accidentes de tráfico.

Los dos mercados principales restantes utilizados por la visión integrada son el mercado de aplicaciones de visión industrial tradicional y el mercado de aplicaciones de seguridad. Por ejemplo, el sistema de seguridad de video inteligente IOImage de Israel es civilizado en la industria con su alto rendimiento y facilidad de uso. Otro caso es el sistema de seguridad de piscinas de MG International, que tiene como objetivo evitar ahogamientos en la natación mediante videovigilancia inteligente. En el campo de las aplicaciones de visión industrial, ABB, FUNUC (Japón), Mitsubishi, Kawasaki y otras empresas se encuentran en una posición de liderazgo mediante la aplicación de sistemas de visión integrados a robots industriales.

La cámara de visión integrada se ha utilizado ampliamente en el campo militar, incluidos los misiles guiados por visión, los aviones de reconocimiento no tripulados y los robots militares. En los sistemas avanzados de consolas de juegos electrónicos, como Xbox, también podemos encontrar rastros de aplicaciones de tecnología de visión integrada。

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