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安富利讓嵌入式視覺開發(fā)變得更簡單

2018-11-12
作者:于寅虎
來源:電子技術(shù)應(yīng)用
關(guān)鍵詞: 安富利 嵌入式視覺

嵌入式視覺系統(tǒng)是將先進(jìn)的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。將嵌入式技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的機器視覺就是應(yīng)市場需求變化而推出的新技術(shù),該技術(shù)實現(xiàn)了實時視覺圖像采集、視覺圖像處理控制,使其結(jié)構(gòu)更緊湊,已經(jīng)是行業(yè)發(fā)展的大勢所趨。

嵌入式視覺在現(xiàn)在很多不同的市場領(lǐng)域上已經(jīng)是被廣泛的應(yīng)用,例如在汽車ADAS系統(tǒng)、人臉識別、AL和工業(yè)自動化,還有無人機、醫(yī)療、手術(shù)和分析。

嵌入式視覺已經(jīng)是一個跨市場,跨領(lǐng)域的一個技術(shù)領(lǐng)域。

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安富利亞洲供應(yīng)商及產(chǎn)品管理高級總監(jiān)鐘僑海

安富利亞洲供應(yīng)商及產(chǎn)品管理高級總監(jiān)鐘僑海表示,一些公開的市場報告數(shù)據(jù)顯示,到2020年,在中國大陸地區(qū)采用嵌入式視覺的系統(tǒng),產(chǎn)值會達(dá)到900億人民幣。而全球范圍內(nèi),這數(shù)字可以達(dá)到3000億美元。

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因此,嵌入式視覺解決方案迎來了大發(fā)展的機遇。 

鐘僑海表示,多年前的嵌入式視覺是一個很復(fù)雜的系統(tǒng),里面包括了圖象的采集、圖象的預(yù)處理,經(jīng)過處理之后需要有一些特性的檢測,再把這個圖象再分析。這樣下來,整個嵌入式視覺方案就會是一個很大很復(fù)雜的系統(tǒng),這個系統(tǒng)在同一時間不能很好地完成整合,同時功耗又比較高,最重要一點就是成本非常高。所以,嵌入式視覺技術(shù)一直被限制在高附加值的電子系統(tǒng)中。如大型的安防系統(tǒng)和醫(yī)療系統(tǒng),才有能力承擔(dān)高額承擔(dān)的嵌入式視覺技術(shù)。 

顯然,傳統(tǒng)的設(shè)計方法和軟硬件結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足客戶現(xiàn)在的需求,新型半導(dǎo)體元器件的出現(xiàn)加速了嵌入式視覺解決方案的進(jìn)步,現(xiàn)如今很多的嵌入式視覺解決方案都需要融入人工智能技術(shù),同時客戶更新系統(tǒng)的頻率也在加快。

目前在國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界的研究中,嵌入式機器視覺系統(tǒng)實現(xiàn)方式主要有三種:

1、基于標(biāo)準(zhǔn)總線,采用DSP作為運算和控制處理器的系統(tǒng)。DSP芯片雖然能夠處理大量信息和高速運行,但其I/O接口單一,不易擴展,控制能力較弱,尚存在一定局限性。

2、基于DSP+FPGA 的機器視覺系統(tǒng)。FPGA與DSP的結(jié)合,可實現(xiàn)寬帶信號處理,大大提高信號處理速度,但FPGA使用的是硬件描述語言,其算法開發(fā)具有很大的難度,功能實現(xiàn)由硬件控制,系統(tǒng)受環(huán)境影響較大。

3、采用ARM微處理器或采用ARM+DSP構(gòu)建方式的機器視覺系統(tǒng),這種構(gòu)建方式人機交互功能強大,集成度高、實時性好、支持多任務(wù),但該系統(tǒng)中ARM與DSP的數(shù)據(jù)交換方法仍采用外部電路連接,增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。

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可編程技術(shù)的出現(xiàn),很好地解決了客戶在嵌入式視覺開發(fā)的難題,降低了開發(fā)成本和縮短了開發(fā)周期。

據(jù)鐘僑海介紹,Zynq的出現(xiàn)把以前的分離系統(tǒng)全部整合再一個芯片里面,從而提供給我們的客戶一個整合的方案,這是高度整合和自動化的一個系統(tǒng)??蛻艨梢酝高^SoC,把傳統(tǒng)嵌入式視覺的每一個部分整合在統(tǒng)一個系統(tǒng)里面。尤其是在前端后端都可以放在一起。這個大大的簡化了整個系統(tǒng)的開發(fā),減少了整個系統(tǒng)的成本,以及加快了整個系統(tǒng)的性能。 

你可以看到,這是一個SoC,客戶可以用這個處理器來進(jìn)行這個操作系統(tǒng)相關(guān)的一些應(yīng)用。同時間可以透過FPGA這個邏輯的部分,來實現(xiàn)一些實時的運算,以及整個系統(tǒng)都可以把他整合在一起。這是一個SoC的平臺。一方面,在外面可以透過一些sensor,可以把圖象影像,把他引進(jìn)來,透過FPGA實時的一些運算可以作為一些分析。再加上這個On處理器,可以透過處理器跟外面的一些視覺分析系統(tǒng)連接。所以這個整個系統(tǒng),就更一體化了。

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鐘僑海詳細(xì)介紹了基于Zynq嵌入式視覺處理平臺的優(yōu)勢。

第一個可以做到實時圖象的識別和分析。

實時圖象識別的好處就是流暢,每一秒鐘可以達(dá)到很高的一個增速。

第二個是可編程平臺的再利用。技術(shù)不停的更新?lián)Q代,客戶就不需要重新的來設(shè)計。設(shè)計這個平臺的時間,他就可以做這個實時的一些軟硬件的一些升級,能夠幫助我們的客戶在同一個硬件平臺上面,能夠做一個不同的更新?lián)Q代。這個也可以節(jié)省他們的開發(fā)時間,加速他們給他們自己客戶的一些服務(wù)。

第三個是具備擴展性良好的傳感器。良好的擴展性是這個平臺的另外一個優(yōu)勢。它可以連接Full HD高清的一個攝像頭,也可以連接一個4K的攝象頭。在需要連接不同傳感器的情況下,客戶也可以用同一個平臺,去給不同的傳感器做數(shù)據(jù)處理和升級。

第四實現(xiàn)了低功耗和高性能的優(yōu)化。把過去嵌入式視覺方案里的多個系統(tǒng)整合在一起,,然后連在一起;現(xiàn)在是一個系統(tǒng),把所有的功能都放在一起,整個系統(tǒng)的性價比,整個系統(tǒng)的耗電各方面,都會大大的節(jié)省。大大的節(jié)省這個需要的所謂的power consumption(耗電量) ,就可以節(jié)省客戶使用這個產(chǎn)品的費用,加快這個給到客戶推廣的時間。

最后一點,因為很多的產(chǎn)品,都會跟這個云,跟物聯(lián)網(wǎng)來連接,所以產(chǎn)品本身的安全也是一個很重要的一個部分??蛻粲昧诉@個嵌入式視覺的一個平臺來設(shè)計產(chǎn)品,他們可以透過這個平臺所提供的一個芯片的安全的功能保證系統(tǒng)安全。

為了更好地讓客戶快速采用基于Zynq的嵌入式視覺平臺進(jìn)行開發(fā),安富利推出了一系列低成本的開發(fā)者套件,MiniZed開發(fā)者套件就是其中典型的平臺。

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據(jù)鐘僑海介紹,雖然MiniZed開發(fā)者套件的價格不到100美元,但是它可以連接USB、Wifi和藍(lán)牙等一些低功耗無線傳輸技術(shù)。MiniZed開發(fā)者套件支持了多個常用的操作系統(tǒng),客戶買了這個不需要一百塊美金的套件,馬上就已經(jīng)有一個平臺可以開啟去做嵌入式視覺開發(fā)。更重要一點,它是一個USB供電的一個系統(tǒng),客戶可以用它來做一些與手機應(yīng)用相關(guān)的項目。以前,客戶要做一個嵌入式視覺的一個平臺一個系統(tǒng),可能是一件很大的項目。現(xiàn)在MiniZed已經(jīng)實現(xiàn)了一體化集成,它可以支持不同的操作系統(tǒng),不同的攝象頭,還可以跟以太網(wǎng)聯(lián)接,客戶可以在不同的場景使用這個平臺來做研發(fā)。

鐘僑海最后表示,安富利是一家以技術(shù)導(dǎo)向以方案為主的一家全球的方案代理商,在嵌入式視覺開發(fā)領(lǐng)域不單只是提供一個平臺,同時還會引導(dǎo)客戶采用低成本高效率的方案快速完成設(shè)計。

安富利將通過自己的努力和合伙伙伴的合作,讓嵌入式視覺開發(fā)變得更簡單。

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