Sistemas de Visão Embarcado: Componentes-chave, Benefícios e Aplicações Reais para uma Automação mais Inteligente
Gaspar van Elmbt
No mundo dinâmico da automação industrial e da tecnologia inteligente, os sistemas de visão embargada estão a transformar a forma como as máquinas percebem e respondem ao mundo que as rodeia. Ao contrário das configurações de visão tradicionais que dependem de unidades de processamento externas, a visão embargada permite que dispositivos compactos captem, processem e analisem imagens localmente, na periferia, resultando em tempos de resposta mais rápidos, maior eficiência e decisões mais inteligentes.
Fornecemos os componentes de alto desempenho que fazem os sistemas de visão embargada funcionar: câmaras industriais, lentes de precisão e soluções de iluminação avançadas. Este artigo explica o que é a visão embargada, os seus componentes principais, apresenta as suas aplicações e destaca porque se está a tornar essencial para os sistemas de máquinas modernos.
Table of contents
O que é Visão Embarcada e como funciona?
Visão embarcada refere-se à integração da captura e processamento de imagens diretamente em dispositivos compactos e inteligentes. Em termos simples, significa que um dispositivo como um robô, uma câmera ou até mesmo um eletrodoméstico inteligente pode "ver", compreender e reagir ao seu ambiente utilizando apenas o seu próprio hardware.
Ao contrário dos sistemas de visão tradicionais que enviam imagens para um computador separado para processamento, os sistemas de visão embarcados tratam de tudo internamente. Isto torna-os mais rápidos, mais eficientes e ideais para aplicações onde o tamanho, a potência e a velocidade são importantes.
Componentes Principais de um Sistema de Visão Embarcado
Sensores de Visão (Câmeras):
- Capturam dados visuais do ambiente, fornecendo as imagens brutas necessárias para aplicações de visão embarcada. As interfaces comuns incluem USB, Ethernet, MIPI, etc.
- PCs baseados em ARM também utilizam câmeras USB ou Ethernet. Testámos as nossas soluções com pequenas placas de desenvolvimento como a NVIDIA Jetson e a Raspberry Pi, que são amplamente suportadas para visão embarcada.
- MIPI (Mobile Industry Processor Interface) é adequado para aplicações de resolução inferior, embora possa oferecer suporte a resoluções superiores dependendo da implementação.
- As Câmeras variam desde módulos compactos até aquelas com funções de autofocus integradas, como a 2MP 10x AFZ MIPI Camera Raspberry Pi.
Unidades de Processamento (PCs Embarcados):
- Atuam como o cérebro do sistema, analisando as imagens captadas e tomando decisões.
- Desde opções de entrada como Raspberry Pi até plataformas avançadas como NVIDIA Xavier e Orin.
- O desafio reside na necessidade de equilibrar potência de processamento, custo e eficiência energética, especialmente para configurações de alta resolução ou com múltiplas câmaras.
- Embora teoricamente qualquer processador possa ser utilizado, os mais promissores para visão embarcada seriam CPUs embarcadas de alto desempenho, produtos padrão específicos para aplicação, Unidades de Processamento Gráfico (GPUs) com CPUs, DSPs com aceleradores, processadores de aplicação móvel e FPGAs.
Algoritmos e Software:
- Transforme imagens brutas em informação útil.
- As aplicações de visão normalmente envolvem uma sequência em pipeline de algoritmos para:
- Melhoria da Qualidade da Imagem: Corrija distorções de lente, melhore o contraste e estabilize imagens.
- Extração de Informação de Objetos: Identifique objetos utilizando técnicas baseadas em contorno, movimento, cor ou tamanho (por exemplo, optical flow para movimento, deteção de peões).
- Inferência e Tomada de Decisão: Analise e classifique objetos (por exemplo, distinguir entre veículos, peões ou sinais de trânsito). - Requer um poder de processamento significativo, pois tarefas complexas podem exigir milhares de milhões de cálculos por segundo.
- A nossa solução de software dedicada, Daheng Galaxy SDK, fornece drivers certificados, interfaces de programação e ferramentas abrangentes para aquisição, processamento e análise de imagens. Isto facilita a integração e controlo do seu hardware VA Imaging nos seus sistemas de visão embarcados.
- Para ainda mais flexibilidade, pode utilizar bibliotecas e plataformas open-source como o OpenCV, que oferece milhares de algoritmos pré-construídos para uma vasta gama de tarefas de visão.
- Para desenvolvimento baseado em Windows, o Zebra Aurora Vision Studio oferece um ambiente gráfico, de arrastar e largar, com um conjunto abrangente de filtros de análise de imagem, permitindo a prototipagem rápida e a implementação de aplicações de machine vision – sem necessidade de programação
Lentes e Iluminação:
- Machine Vision Lentes determinam o campo de
visão, profundidade de campo e a nitidez da imagem, afetando diretamente a qualidade dos dados brutos. - Machine Vision Lighting garante uma iluminação consistente e ideal, essencial para o processamento de imagem preciso e deteção fiável
Porque é que a Visão Embarcada está a ganhar popularidade?
O círculo virtuoso do avanço tecnológico, onde processadores mais capazes permitem aplicações de maior volume, que por sua vez impulsionam novos desenvolvimentos de chips, acelera rapidamente a adoção da visão embarcada. As principais vantagens da Visão Embarcada incluem:
Aplicações comuns de Visão Embarcada
A visão embarcada já está a revolucionar múltiplas indústrias. Aqui estão apenas alguns exemplos do mundo real.
Parceria para as Suas Necessidades de Visão Embarcada
À medida que a visão embarcada continua a transformar a automação, a necessidade de componentes de alta qualidade e bem integrados torna-se cada vez mais crítica. É aqui que a VA Imaging faz a diferença.
Os nossos pontos fortes:
- Câmeras Industriais: Quer necessite de um módulo de câmera compacto para um design personalizado ou de uma câmera de alta velocidade com interfaces específicas, a escolha da câmera correta é o primeiro passo para construir um sistema de visão embarcado bem-sucedido.
- Lentes e Iluminação de Precisão: A nossa equipa ajuda-o a selecionar as melhores lentes e iluminação para garantir que o seu sistema capta os dados precisos necessários para um processamento rigoroso e desempenho superior.
- Orientação especializada: O desenvolvimento de sistemas de visão embarcados requer conhecimento tanto em computer vision como em hardware embarcado. A nossa equipa pode ajudar a colmatar esta lacuna, aconselhando sobre os componentes.
A nossa equipa apoia-o na seleção dos componentes certos para o seu sistema, garantindo uma integração fluida, desempenho otimizado e um design escalável que acompanha as suas necessidades.
Está a conceber ou a atualizar um sistema de visão embarcado? Contacte a VA Imaging hoje para discutir o seu projeto e obter aconselhamento especializado na seleção das câmeras, lentes e iluminação adequadas para dar vida à sua aplicação.
