嵌入式視覺系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個(gè)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(jī)器視覺就是應(yīng)市場(chǎng)需求變化而推出的新技術(shù)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)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(shì)所趨。
嵌入式視覺在現(xiàn)在很多不同的市場(chǎng)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(shí)別、AL和工業(yè)自動(dòng)化，還有無人機(jī)、醫(yī)療、手術(shù)和分析。
嵌入式視覺已經(jīng)是一個(gè)跨市場(chǎng)，跨領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。
安富利亞洲供應(yīng)商及產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)鐘僑海
安富利亞洲供應(yīng)商及產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)鐘僑海表示，一些公開的市場(chǎng)報(bào)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(huì)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。
因此，嵌入式視覺解決方案迎來了大發(fā)展的機(jī)遇。
鐘僑海表示，多年前的嵌入式視覺是一個(gè)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(cè)，再把這個(gè)圖象再分析。這樣下來，整個(gè)嵌入式視覺方案就會(huì)是一個(gè)很大很復(fù)雜的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)在同一時(shí)間不能很好地完成整合，同時(shí)功耗又比較高，最重要一點(diǎn)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(jì)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(shí)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(jī)器視覺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式主要有三種：
1、基于標(biāo)準(zhǔn)總線，采用DSP作為運(yùn)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(yùn)行，但其I/O接口單一，不易擴(kuò)展，控制能力較弱，尚存在一定局限性。
2、基于DSP+FPGA 的機(jī)器視覺系統(tǒng)。FPGA與DSP的結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)寬帶信號(hào)處理，大大提高信號(hào)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(shí)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(jī)器視覺系統(tǒng)，這種構(gòu)建方式人機(jī)交互功能強(qiáng)大，集成度高、實(shí)時(shí)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。
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(gè)芯片里面，從而提供給我們的客戶一個(gè)整合的方案，這是高度整合和自動(dòng)化的一個(gè)系統(tǒng)。客戶可以透過SoC，把傳統(tǒng)嵌入式視覺的每一個(gè)部分整合在統(tǒng)一個(gè)系統(tǒng)里面。尤其是在前端后端都可以放在一起。這個(gè)大大的簡化了整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)，減少了整個(gè)系統(tǒng)的成本，以及加快了整個(gè)系統(tǒng)的性能。
你可以看到，這是一個(gè)SoC，客戶可以用這個(gè)處理器來進(jìn)行這個(gè)操作系統(tǒng)相關(guān)的一些應(yīng)用。同時(shí)間可以透過FPGA這個(gè)邏輯的部分，來實(shí)現(xiàn)一些實(shí)時(shí)的運(yùn)算，以及整個(gè)系統(tǒng)都可以把他整合在一起。這是一個(gè)SoC的平臺(tái)。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(shí)時(shí)的一些運(yùn)算可以作為一些分析。再加上這個(gè)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(gè)整個(gè)系統(tǒng)，就更一體化了。
鐘僑海詳細(xì)介紹了基于Zynq嵌入式視覺處理平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。
第一個(gè)可以做到實(shí)時(shí)圖象的識(shí)別和分析。
實(shí)時(shí)圖象識(shí)別的好處就是流暢，每一秒鐘可以達(dá)到很高的一個(gè)增速。
第二個(gè)是可編程平臺(tái)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(jì)。設(shè)計(jì)這個(gè)平臺(tái)的時(shí)間，他就可以做這個(gè)實(shí)時(shí)的一些軟硬件的一些升級(jí)，能夠幫助我們的客戶在同一個(gè)硬件平臺(tái)上面，能夠做一個(gè)不同的更新?lián)Q代。這個(gè)也可以節(jié)省他們的開發(fā)時(shí)間，加速他們給他們自己客戶的一些服務(wù)。
第三個(gè)是具備擴(kuò)展性良好的傳感器。良好的擴(kuò)展性是這個(gè)平臺(tái)的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)。它可以連接Full HD高清的一個(gè)攝像頭，也可以連接一個(gè)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(gè)平臺(tái)，去給不同的傳感器做數(shù)據(jù)處理和升級(jí)。
第四實(shí)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(gè)系統(tǒng)整合在一起，，然后連在一起；現(xiàn)在是一個(gè)系統(tǒng)，把所有的功能都放在一起，整個(gè)系統(tǒng)的性價(jià)比，整個(gè)系統(tǒng)的耗電各方面，都會(huì)大大的節(jié)省。大大的節(jié)省這個(gè)需要的所謂的power consumption(耗電量) ，就可以節(jié)省客戶使用這個(gè)產(chǎn)品的費(fèi)用，加快這個(gè)給到客戶推廣的時(shí)間。
最后一點(diǎn)，因?yàn)楹芏嗟漠a(chǎn)品，都會(huì)跟這個(gè)云，跟物聯(lián)網(wǎng)來連接，所以產(chǎn)品本身的安全也是一個(gè)很重要的一個(gè)部分。客戶用了這個(gè)嵌入式視覺的一個(gè)平臺(tái)來設(shè)計(jì)產(chǎn)品，他們可以透過這個(gè)平臺(tái)所提供的一個(gè)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(tái)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(tái)。
據(jù)鐘僑海介紹，雖然MiniZed開發(fā)者套件的價(jià)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(gè)常用的操作系統(tǒng)，客戶買了這個(gè)不需要一百塊美金的套件，馬上就已經(jīng)有一個(gè)平臺(tái)可以開啟去做嵌入式視覺開發(fā)。更重要一點(diǎn)，它是一個(gè)USB供電的一個(gè)系統(tǒng)，客戶可以用它來做一些與手機(jī)應(yīng)用相關(guān)的項(xiàng)目。以前，客戶要做一個(gè)嵌入式視覺的一個(gè)平臺(tái)一個(gè)系統(tǒng)，可能是一件很大的項(xiàng)目。現(xiàn)在MiniZed已經(jīng)實(shí)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(chǎng)景使用這個(gè)平臺(tái)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(gè)平臺(tái)，同時(shí)還會(huì)引導(dǎo)客戶采用低成本高效率的方案快速完成設(shè)計(jì)。
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。