机器视觉的技术发展随着采用范围的扩大而不断发展,包括仪器和检测设备、制造业、制药业、半导体、汽车产业等,在几乎所有的开发和生产过程中都会应用到机器视觉,而每一种应用对视觉系统的要求又不尽相同,因此很难透过预配置为所有客户提供适合其所有需求的系统。
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CPU/DSP加FPGA形成用于运算密集型的机器视觉系统专用硬件(Source: TI) |
本文主要针对运算密集型(Compute intensive)应用进行介绍。许多用于运算密集型的机器视觉系统算法都会需要专用硬件,因为每一种应用都着独特需求,让它们适合采用DSP或FPGA等可编程架构,而不是使用专用的功能固定型组件或核心,如用于视觉分析与影像压缩的编译码器或ASIC等。。
目前,市场上已经出现许多种视觉解决方案,为客户提供了符合标准的视觉系统,这些标准包括基于OpenCV的开放原始码视觉算法在内。标准的视觉系统必须支持使用多种不同标准视讯格式(如MPEG-4、h.264等)在内的视讯编码或转码,而且还必须支持多种数字接口,如USB、GigE、Camera Link、HDMI等等。
不过,如果你也需要开发一部专业相机呢?那么你或许不会真的需要具备全分辨率、高解析视讯(30fps或60fps)的相机。相反地,你需要的是能在极高讯框速率下能针对特定小区域进行处理的完全自定算法,所谓的高讯框速率可能是指达到数千fps,以及50x50的画素分辨率。但从另一种应用角度来看,你可能需要执行为非标准、超高分辨率,但却具备低讯框速率和低整体功耗特性的影像执行客制算法。而且,或许这类特定应用的相机需求量都不大,因而就风险和成本而言,为它们开发专用ASIC并不划算。
本白皮书即针对特殊的运算密集型机器视觉系统进行详细介绍,有兴趣的读者可藉由本文提及的详细架构信息来改善其视觉系统设计,解决更多应用的独特需求所带来的挑战。
白皮书下载:《An architecture for compute-intensive, custom machine vision》