嵌入式愿景进展于2019年的成果

当2000年第一个相机出现在手机上时，它标志着嵌入式视觉进入了主流消费市场。相机以0.11 MP分辨率拍摄照片。现在，近20年过去了，嵌入式视觉在移动设备中已经无处不在，索尼计划今年发布带有48mp传感器的IMX586。但并不只是消费者市场渴望嵌入式视觉;这项技术已经扩散到从自动驾驶汽车到仓储物流等各种市场。事实上，嵌入式视觉专家认为，由于技术进步，2019年将成为一个重要的转折点，新产品和市场机会正在扩大。

硅和芯片的持续小型化也许是允许嵌入式延伸到达到的最大因素。这种技术进步“已经大大增加了每（芯片）区域的加工功率，并降低了这些筹码的相对能源需求，”盟军愿景的产品经理Gion-Pitschen Gross说。

总还注意到节能设计的强烈崛起，特别是由ARM冠军。“所有这一切都在小占地面积中增加了处理能力，允许我们具有能够处理图像数据的强大嵌入式电路板，随着摄像机的分辨率的增加，这越来越多地增加，”他说。“现在只有可能在嵌入板上进行所需的先进处理。”

在软件方面，Gross赞扬了Linux操作系统和OpenCV计算机视觉软件库的不断普及，这两种软件都是免费、开源和稳定的。OpenCV为嵌入式和实时系统设计，包含2500种算法，可用于诸如目标检测、从立体摄像机生成3D点云、图像拼接和面部识别等任务。

Yvon Bouchard（亚太科技技术总监Vision Solutions）的简单和紧凑型，公司正在选择嵌入式愿景。应用包括机器人装配，拾取和放置和自动化光学检查。

关键是使这些系统用户友好，这意味着用户不需要广泛的知识来编程嵌入式视觉系统。“行业需要考虑维护和部署视觉解决方案，尽可能大的简单性，”Bouchard说。

开发工具包，如这个为飞镖BCON为MIPI允许设计师快速开始他们的工作，为他们的应用程序的概念证明。这些结果可以很容易地转化为最终设计。图片由巴斯勒公司提供。

跨越两个世界
嵌入式视觉技术从消费者市场向工业市场的转变代表着另一个根本性的转变。Basler公司销售和FAE模块业务主管Tim Coggins表示:“CMOS传感器技术在传感器方面的进步，加上嵌入式个人电脑的先进发展，使其更快、更小、更强大，已经从工业角度建立了一个新的领域。”

两个世界之间的这种转变创造了Coggins调用中间空间的内容。“寻求嵌入式愿景的公司希望享受消费市场所提供的价格的价格，但他们需要多年来提供的机器愿景的可靠性和稳健性，”他说。此空间中的应用程序广泛，包括零售中的Iris检验或面部识别，以及物联网边缘设备，物流，安全和智能流量系统。

在两个世界之间导航在公司的视觉购买习惯中是显而易见的。“当有人想要设计传统的视觉系统时，他们通常从相机开始，并弄清楚他们需要的解决方案或他们将有什么样的光学挑战，”Coggins说。“在嵌入式视觉市场中，他们首先购买处理器和视觉传感器的第二个。”

Basler提供三个级别的嵌入式视觉系统，具体取决于客户的应用需求。在入口级别是一个现成的单板摄像头，可接受USB 3.0接口。朝向完全嵌入式系统的下一步是LVDS接口的BCO，主要针对基于FPGA的基于FPGA的系统，在系统上的应用类型的应用中。

最后，带有Basler的MIPI（移动行业处理界面）的飞镖相机模块具有高Qualcom的Snapdragon系统（SoC）的图像信号处理器（ISP）。“通过利用该ISP中的工具，我们将相机模块尽可能瘦，因此降低整个视觉系统的总成本，”Coggins说。

SoC的进步
嵌入式愿景归功于SOC的成功，这是一种小型计算机，提供嵌入式视觉系统设计的三个主要优点：小型形状因素，低能耗和强大的处理。此外，SoC架构开始利用深度学习进步。

Allied Vision最近发布的Alvium技术结合了专为嵌入式计算机视觉和大型图像处理库而设计的SOC。“传统的嵌入式视觉系统有一些传感器模块连接到嵌入板，”粗略说。“所有图像处理都在嵌入式电路板上进行。这可能会造成问题，因为嵌入板必须小，并且没有足够的功率来对它们进行任何类型的图像处理。“

ALVIUM技术出现在该系列的每一个摄像头中，板载预处理校正和优化摄像头内的图像，腾出嵌入式板执行图像处理算法。格罗斯说:“现在一些图像预处理可以在相机上完成，这是思想上的一个巨大改变。”该技术允许诸如锐度、消光和渐晕校正等动作。

Alvium系列相机具有Alvium Technology，其结合了专为嵌入式计算机视觉和大型图像处理库而设计的SOC。图片礼貌的盟友愿景。

Alvium 1500和Alvium 1800系列相机包括4个0.5 - 500万像素的传感器，并计划增加新的传感器，最高可达21万像素。这些摄像头支持USB3 Vision和MIPI CSI-2接口，非常适合无人机、自动贩卖机、自动取款机和机器人等需要小型节能系统的应用。

SoC领域的另一个重要条目是NVIDIA的Jetson Agx Xavier。该芯片将视觉部署到边缘，使其成为基于行业的嵌入式应用，如拾取和放置，机器人装配和自动光学检测。Jetson Agx Xavier提供32个TeraOps（每秒32万亿计算），以10 mm x 87 mm的小形式倍数为PC主机系统的性能提供，具有10 W，15 W和30的低功耗模型W.

所有系统都去了

随着嵌入式愿景的发展，业内人士预计2019年将成为一个转折点。Coggins在几个方面看到了这一趋势，最显著的是更强大的嵌入式处理器的到来。Coggins说:“三、四年前，我们把嵌入式系统看作是一个独立的设备，只有一个摄像头。”“但随着强大的嵌入式处理器的出现，我们将看到多摄像头系统的能力。”

Coggins还预计2019年成为更多公司在嵌入式愿景项目上拉动触发的年份。“直到现在，这是一个教育过程，”Coggins说。“这不再只是一个讨论或理论上的想法。我们现在完全与众多项目进行。“

影响嵌入式愿景的另一个因素是深度学习将发挥的作用。“用于快速列车和部署视觉解决方案的最终用户可配置的应用程序将对该行业产生很大影响，”Bouchard说。产品可以从便携式医学成像装置到无人驾驶飞行器识别作物疾病。

但也许还有一个更大的机会等待着嵌入式视觉技术:未知。布恰德说:“一般来说，我们会看到传统产品从未考虑过的视觉问题，我们需要用涉及深度学习的人工智能方法来解决这个问题。”