嵌入式视觉:智能设备的未来
嵌入式视觉技术的工作原理
嵌入式视觉系统将图像处理与人工智能相结合,利用搭载成像芯片的相机等设备从环境中采集视觉数据,然后使用专用硬件和软件进行数据处理,提取相关信息用于物体识别、面部识别、手势识别和增强现实等多种应用。
嵌入式视觉系统的结构
嵌入式视觉系统由多个组件组成,负责采集、处理和输出视觉数据:
小型相机:第一个组件是小型相机,用于采集视觉数据并将其转换为数字信号。
处理板:随后将数字信号传送到图像处理器,以便对数据进行分析和处理,然后将其发送到输出处理器。
线缆:通常用一根短线缆将相机直接连接到处理板。
这些组件会被集成到一个更大的系统中。工业图像处理PC往往适用于一般用途,而嵌入式视觉系统中的处理板则是为特定应用任务而专门开发的。
应用概览
嵌入式视觉系统可以开拓新市场机遇,提高各种应用的安全性,实现流程自动化,并提高整体效率。
医疗和生命科学
在医疗保健领域,嵌入式视觉可用于医学图像处理、疾病检测、病人监控和诊断。例如,嵌入式视觉系统可以采集体内器官的高分辨率图像、检测异常状况、分析X光和核磁共振成像(MRI)图像,以及为外科手术提供支持。在日常医疗实践中的典型例子包括:用于采集眼底图像的便携式眼底相机,或者用于检查皮肤病变的数字皮肤镜。
汽车行业
将集成的图像处理技术用于汽车行业可以提高安全和效率,实现高级驾驶辅助系统(ADAS)、自动驾驶和车内监控。此外,嵌入式视觉系统还能识别物体、行人和交通标志,并向驾驶员提供实时反馈。
机器人
嵌入式视觉技术让机器人能够自主导航、与环境互动并执行复杂任务,从而为机器人技术领域带来了一场革命。例如,视觉引导机器人可用于质量控制、检测和装配任务。
安保
在安全系统中,嵌入式技术可用于检测和监控可疑行为。它可以识别人员、跟踪他们的行动,并检测未经授权进入禁区的情况。此类解决方案还可以分析视频录像,并提醒安保人员注意可疑活动。
嵌入式视觉技术的优势
实时处理:集成图像处理技术可实时处理并分析大量的视觉数据,实现实时决策和反馈。在自动驾驶等需要快速准确地进行决策的应用中,这个优势至关重要。
低能耗:嵌入式视觉系统旨在提高能效,这对智能手机和无人机等移动设备起着关键作用。
体积小:嵌入式视觉系统尺寸小,几乎可以集成到任何应用中。
成本效益高:集成图像处理技术的组件单价低,不失为企业提升成本效益的理想之选。
集成方案,深远影响 - 未来展望
展望未来几年,全球将涌现越来越多的嵌入式视觉解决方案。个人电脑(PC)配有大量不必要的硬件和软件,因此针对特定应用的视觉系统应运而生,它为通用型计算机提供了一种创新且具有成本效益的替代方案。而且嵌入式视觉系统非常轻便小巧,这意味着过去只能固定摆放的设备现在甚至可以移动,新增便携性。
嵌入式视觉技术正在催生新一代产品。随着人工智能(AI)的进步,嵌入式视觉系统也将变得更加智能高效,能够承担不同行业的各类任务,为行业创造前所未有的竞争优势。