Embedded Vision-systemer: Nøkkelkomponenter, fordeler og praktiske Applikasjoner for smartere automatisering

I den raskt skiftende verdenen av industriell automatisering og smart teknologi forandrer embedded vision-systemer hvordan maskiner oppfatter og responderer på verden rundt seg. I motsetning til tradisjonelle vision-oppsett som er avhengige av eksterne prosesseringsenheter, gjør embedded vision det mulig for kompakte enheter å fange, behandle og analysere bilder lokalt ved kanten, noe som gir raskere responstider, økt effektivitet og smartere beslutningstaking. 


Vi leverer komponentene med høy ytelse som får embedded vision-systemer til å fungere: industrielle kameraer, presisjonsobjektiver og avanserte belysningsløsninger. Denne artikkelen forklarer hva embedded vision er, systemets kjernekomponenter, viser frem dets applikasjoner og fremhever hvorfor det blir stadig viktigere for moderne maskinsystemer.

Embedded Vision-systemer: Nøkkelkomponenter, fordeler og praktiske Applikasjoner for smartere automatisering

Hva er Embedded Vision, og hvordan fungerer det?

Embedded vision refererer til integreringen av bildeopptak og -behandling direkte i kompakte, intelligente enheter. Enkelt sagt betyr det at en enhet som en robot, et kamera eller til og med et smart apparat kan «se», forstå og reagere på omgivelsene sine ved hjelp av egen maskinvare.


I motsetning til tradisjonelle vision-systemer som sender bilder til en separat datamaskin for behandling, håndterer embedded vision-systemer alt internt. Dette gjør dem raskere, mer effektive og ideelle for applikasjoner der størrelse, strømforbruk og hastighet er viktig

Nøkkelkomponenter i et Embedded Vision-system

Vision-sensorer (kameraer):

  • Fanger visuelle data fra omgivelsene og leverer råbildene som trengs for embedded vision-applikasjoner. Vanlige grensesnitt inkluderer USB, Ethernet, MIPI osv.
  • ARM-baserte PC-er bruker også USB- eller Ethernet-kameraer. Vi har testet løsningene våre med små utviklingskort som NVIDIA Jetson og Raspberry Pi, som har bred support for embedded vision.
  • MIPI (Mobile Industry Processor Interface) er egnet for applikasjoner med lavere oppløsning, men kan støtte høyere oppløsninger avhengig av implementeringen.
  • Kameraer varierer fra kompakte moduler til modeller med innebygde autofokusfunksjoner, som 2MP 10x AFZ MIPI Kamera Raspberry Pi.

VA-MIPI-210AFZ-60C Camera Mipi 1

Prosesseringsenheter (Embedded PC-er):

  • Fungerer som systemets hjerne ved å analysere innhentede bilder og ta beslutninger.
  • Spennende fra alternativer på inngangsnivå som Raspberry Pi til avanserte plattformer som NVIDIA Xavier og Orin.
  • Utfordringen ligger i behovet for å balansere prosesseringskraft, kostnad og energieffektivitet, særlig for oppsett med høy oppløsning eller flere kameraer.
  • Selv om enhver prosessor teoretisk sett kan brukes, vil de mest lovende for embedded vision være høyytelses embedded CPU-er, applikasjonsspesifikke standardprodukter, grafikkprosesseringsenheter (GPU-er) med CPU-er, DSP-er med akseleratorer, mobile applikasjonsprosessorer og FPGA-er.

Green electronic circuit board on a white background

Algoritmer og programvare:

  • Transformer råbilder til nyttig informasjon.
  • Vision-applikasjoner involverer vanligvis en sekvens av algoritmer i en pipeline for:
    - Forbedring av bildekvalitet: Korrigere objektivforvrengninger, forbedre kontrast og stabilisere bilder.
    - Uttrekking av objektinformasjon: Identifisere objekter ved hjelp av teknikker basert på kanter, bevegelse, farge eller størrelse (f.eks. optisk flyt for bevegelse, fotgjengerdeteksjon).
    - Inferens og beslutningstaking: Analysere og klassifisere objekter (f.eks. skille mellom kjøretøy, fotgjengere eller veiskilt).
  • Krever betydelig prosessorkraft, ettersom komplekse oppgaver kan kreve milliarder av beregninger per sekund.
  • Vår dedikerte programvareløsning, Daheng Galaxy SDK, tilbyr sertifiserte drivere, programmeringsgrensesnitt og omfattende verktøy for bildeinnhenting, behandling og analyse. Dette gjør det enkelt å integrere og styre VA Imaging-maskinvaren din i embedded vision-systemene dine.
  • For enda større fleksibilitet kan du benytt biblioteker og plattformer med åpen kildekode som OpenCV, som tilbyr tusenvis av forhåndsbygde algoritmer for et bredt spekter av vision-oppgaver.
  • For Windows-basert utvikling tilbyr Zebra Aurora Vision Studio et grafisk dra-og-slipp-miljø med et omfattende sett med filtre for bildeanalyse, som muliggjør rask prototyping og implementering av machine vision-applikasjoner – ingen koding kreves

Software interface for Galaxy Viewer with camera equipment on a dark background

Objektiver og belysning:

  • Maskinsyn Objektiver bestemmer synsfeltet,
    dybdeskarphet og bildeklarhet, og påvirker dermed kvaliteten på rådata direkte.
  • Maskinsyn-belysning sikrer konsekvent og optimal belysning, noe som er avgjørende for nøyaktig bildebehandling og pålitelig deteksjon

VA_Imaging_industrial_camera_lens_and_lighting

Hvorfor blir Embedded Vision stadig mer populært?

Den positive sirkelen av teknologisk utvikling, der mer kapable prosessorer muliggjør applikasjoner med høyere volum, som igjen driver videre brikkeutvikling og raskt akselererer innføringen av embedded vision. Viktige fordeler med Embedded Vision inkluderer:

Fullstendig embedded i maskiner, noe som gjør dem ideelle for applikasjoner med begrenset plass

Ved å behandle data lokalt reduserer embedded vision-systemer dataoverføringsbelastningen betydelig, forbedrer responstider og reduserer avhengigheten av skytjenester. Dette er avgjørende for applikasjoner i sanntid.

Ofte spesialtilpasset for ett enkelt formål, noe som muliggjør svært optimalisert ytelse for spesifikke oppgaver

Selv om avanserte systemer kan være komplekse, tilbyr våre løsninger med USB3- og GigE-grensesnitt en kostnadseffektiv løsning for budsjettfølsomme applikasjoner.

Vanlige Embedded Vision-applikasjoner

Embedded vision revolusjonerer allerede flere bransjer. Her er bare noen få eksempler fra den virkelige verden.

Fartskontroll, nummerskiltgjenkjenning, optimalisering av trafikkflyt og hendelsesdeteksjon

Førerassistansesystemer som varsler førere om forestående kollisjoner eller fotgjengere

Integrert i mikroskoper og annet diagnostisk utstyr for å identifisere uregelmessigheter.

Automatiserte produksjonslinjer for spesifikke inspeksjonsoppgaver som kvalitetskontroll eller feildeteksjon

Navigasjon i omgivelser, hinderdeteksjon, objektgjenkjenning. Og i robotarmer – autonome kjøretøy, plukk- og plasseringssystemer osv.

Samarbeid for dine Embedded Vision-behov

Ettersom embedded vision fortsetter å omforme automatisering, blir behovet for komponenter av høy kvalitet som er godt integrert, mer kritisk. Det er her VA Imaging kommer inn.


Våre styrker:

  • Industrielle kameraer: Enten du trenger en kompakt kameramodul for et tilpasset design eller et høyhastighetskamera med spesifikke grensesnitt, er valg av riktig kamera det første steget mot å bygge et vellykket embedded vision-system.
  • Presisjonsobjektiver og belysning: Teamet vårt hjelper deg med å velge de beste objektivene og belysningen for å sikre at systemet ditt fanger opp de presise dataene som trengs for nøyaktig behandling og optimal ytelse.
  • Ekspertveiledning: Utvikling av embedded vision-systemer krever kunnskap innen både computer vision og embedded maskinvare. Teamet vårt kan bidra til å bygge bro over dette gapet ved å gi råd om komponenter.

Teamet vårt støtter deg i å velge de riktige komponentene for systemet ditt, og sikrer sømløs integrasjon, optimal ytelse og et skalerbart design som vokser med behovene dine.


Designer eller oppgraderer du et embedded vision-system? Kontakt VA Imaging i dag for å diskutere prosjektet ditt og få ekspertråd om valg av riktige kameraer, objektiver og belysning for å gi applikasjonen din liv.