Embedded Vision : Panduan Lengkap | Sinoseen

Visi tertanam mengacu pada integrasi kemampuan visi komputer dalam perangkat dan sistem tertanam. Dalam makalah ini, kami akan memperkenalkan konsep dasar sistem penglihatan tertanam dan kemudian mempelajari berbagai keunggulan dan aplikasinya.

Apa itu Embedded Vision?

Penglihatan tertanam mengacu pada mesin yang memahami lingkungannya melalui metode visual, dan hanya mengacu pada penggunaan teknik visi komputer dalam sistem tertanam, yang melibatkan dua teknologi: sistem tertanam dan visi komputer (kadang-kadang disebut sebagai visi mesin). Dengan kata lain, "penglihatan tertanam" mengacu pada sistem tertanam yang mengekstrak makna dari input visual. Sistem tertanam dapat berupa sistem berbasis mikroprosesor apa pun yang melakukan pekerjaan tertentu dan tersedia di mana saja.

Perbedaan terbesar antara visi tertanam dan apa yang sering disebut sebagai sistem visi mesin adalah bahwa sistem visi tertanam adalah perangkat all-in-one, yaitu, visi tertanam adalah kumpulan sistem tertanam dan teknologi visi mesin.

Perbedaan antara visi tertanam dan visi mesin tradisional

Sistem visi mesin tradisional terdiri dari tiga bagian: sistem kamera, sistem pemrosesan gambar, dan sistem tampilan output. Kamera terhubung ke PC melalui port jaringan atau antarmuka USB; Kamera mengumpulkan informasi gambar dan mengirimkannya ke komputer untuk pemrosesan pengenalan gambar.

Dan perangkat keras sistem visi tertanam mengintegrasikanmodul kameradan papan pemrosesan, menggabungkan fungsi pengambilan gambar dan pemrosesan gambar dalam satu perangkat. Perangkat ini mendukung komputasi tepi, menerima dan memproses data, membuat keputusan, dan kemudian mengirim data ke perangkat lain, atau pemrosesan dan analisis lokal atau berbasis cloud. Desain ringkas dapat dengan mudah disematkan di perangkat industri dan seluler, dengan konsumsi daya rendah, persyaratan broadband yang berkurang, dan latensi yang lebih rendah.

Arsitektur sistem visi tertanam beragam, dengan berbagai komponen khusus dan standar。

Komponen Khas dalam sistem penglihatan tertanam adalah:

• Prosesor tertanam- Melakukan algoritma dan mengontrol perangkat
• Modul kamera- Mengambil gambar/video dari tempat kejadian
• Lensa- Menyesuaikan FOV dengan kebutuhan aplikasi
• Ingatan- Menyimpan gambar, kode program, dan data
• Antarmuka- Hubungkan kamera, memori, dan perangkat I/O

SiKeuntungan arabVisi Tertanam

Visi tertanam dicirikan oleh ukurannya yang kecil, sifat real-time, dan kemampuan penerapan di lokasi edge. Ini memungkinkan fungsi penglihatan cerdas untuk dibangun ke dalam perangkat tanpa memerlukan perangkat keras pemrosesan eksternal.

Sistem visi tertanam mudah digunakan, mudah dirawat, mudah dipasang, dll. Ini dapat dengan cepat membangun sistem visi mesin yang andal dan efektif, sehingga sangat mempercepat kecepatan pengembangan sistem aplikasi.

Dibandingkan dengan visi mesin tradisional, sistem visi tertanam lebih murah. Bahkan sistem visi tertanam yang disesuaikan kelas atas lebih murah daripada sistem visi mesin. Alasan utama untuk ini adalah karena sistem penglihatan tertanam memiliki persyaratan perangkat keras yang rendah, yang menjadikannya pilihan hemat biaya untuk banyak aplikasi, bahkan dengan biaya integrasi yang tinggi.

Selain itu, sistem penglihatan tertanam ditandai dengan kemudahan penggunaan, kemudahan perawatan, kemudahan pemasangan, konsumsi energi yang rendah, dan desain yang ramping. Kemampuan untuk dengan cepat membangun sistem visi mesin yang andal dan efektif, yang sangat mempercepat pengembangan aplikasi, sangat ideal untuk ruang sempit dan integrasi dengan sistem yang ada. Tetapi keuntungan nyata dari penglihatan tertanam adalah bahwa komponennya tidak berdampak negatif pada sistem yang ada.

Sistem visi tertanam dapat melakukan hal-hal yang tidak dapat dilakukan oleh sistem visi mesin tradisional. Sistem visi tertanam dapat menangkap dan memproses gambar, memungkinkan sistem mekanis bereaksi terhadap dunia di sekitarnya dan meningkatkan otonominya. Sistem visi tertanam dapat bereaksi dan mengenali gambar melalui pembelajaran mendalam, memungkinkan sistem mekanis membuat keputusan berdasarkan lingkungan sekitar.

TantanganeVisi MBedded akan menghadapi

Visi tertanam menghadapi beberapa tantangan, yang terutama terkait dengan implementasi teknis, kendala sumber daya, dan karakteristik domain aplikasi. Berikut ini adalah beberapa tantangan utama:

1. Kecepatan pemrosesan:Sistem visi tertanam perlu memproses sejumlah besar data visual secara real time, yang membutuhkan prosesor berkecepatan tinggi dan algoritme yang efisien untuk mendukung guna memastikan kinerja dan akurasi real-time.

2. Masalah Konsumsi Daya:Karena sistem penglihatan tertanam menghabiskan banyak daya komputasi dan pemrosesan, ini adalah tantangan besar bagi perangkat kecil (misalnya, smartphone, drone, dll.) yang mengandalkan daya baterai. Cara mengurangi konsumsi daya sekaligus memastikan kinerja adalah masalah utama yang perlu ditangani dalam teknologi penglihatan tertanam.

3. Kendala memori dan penyimpanan:Sistem visi tertanam perlu memproses data visi dalam jumlah besar, yang membutuhkan sejumlah besar memori dan ruang penyimpanan untuk mendukung. Namun, memori dan sumber daya penyimpanan terbatas di banyak perangkat tertanam, yang membatasi cakupan aplikasi dan kinerja sistem visi tertanam.

4. Sumber daya tertanam terbatas:Selain keterbatasan memori dan penyimpanan yang disebutkan di atas, sistem tertanam juga memiliki sumber daya yang terbatas seperti daya aritmatika dan bandwidth. Bagaimana mencapai pemrosesan visual yang efisien dengan sumber daya yang terbatas adalah tantangan yang perlu dihadapi oleh teknologi penglihatan tertanam.

5. Optimasi algoritma dan model:Sistem visi tertanam membutuhkan algoritma dan model visi komputer yang kompleks. Algoritme dan model ini perlu dioptimalkan untuk karakteristik sistem tertanam untuk mengurangi jumlah komputasi, konsumsi daya yang lebih rendah, dan beradaptasi dengan kebutuhan pemrosesan waktu nyata.

6. Keamanan dan privasi:Karena teknologi embedded vision semakin banyak digunakan di berbagai bidang, bagaimana memastikan keamanan dan privasi data menjadi tantangan penting. Enkripsi yang efektif dan mekanisme perlindungan privasi perlu dirancang untuk mencegah kebocoran dan penyalahgunaan data.

Aplikasi Sistem Visi Tertanam

Sistem penglihatan tertanam dapat mencapai pengenalan gambar, deteksi gambar, pelacakan gambar, pemosisian visual, pengukuran objek, penyortiran objek, dan aplikasi lainnya. Ini banyak digunakan dalam manufaktur industri, produksi semikonduktor elektronik, logistik, robotika, autopilot otomotif, drone, elektronik konsumen, pemantauan keamanan, diagnostik medis dan bidang lainnya.

Kesimpulan

Seiring dengan perkembangan Industri 4.0, permintaan akan sistem visi di pasar industri akan tumbuh, dan semakin banyak industri yang menerapkan solusi visi tertanam. Keunggulan sistem visi tertanam dibandingkan sistem visi mesin tradisional lebih jelas; Mereka biasanya lebih murah, mengkonsumsi lebih sedikit daya, dan memiliki desain yang lebih ramping. Dalam kebanyakan kasus, teknologi visi tertanam dapat memenuhi persyaratan aplikasi yang tidak dapat dilakukan oleh sistem visi mesin.