ARM平台的兴起

向嵌入式ARM计算平台过渡的工业机器视觉应用

在过去十年中，ARM嵌入式计算平台已成为主导智能手机等应用，其中主要重点是低成本，功耗，尺寸和重量。

在同一时期，基于英特尔架构的个人计算平台在处理能力方面保持了实质性的领先地位，确保了它们在大多数工业计算应用程序中的主导地位。但在过去的几年里，ARM处理器的架构通过增加核心、指令和更快的管道得到了实质性的升级，提高了性能门槛，已经开始在行业基准上与英特尔和AMD的PC处理器展开激烈的竞争。嵌入式继续代表着低成本和低功耗，但它不再意味着低处理能力。

需要高水平计算能力的机器视觉的应用程序的开发人员现在能够首次进行严肃的嵌入式平台，并且在许多情况下他们喜欢他们所看到的。例如，无人驾驶飞行器（无人机）是一种应用，其中由于其功耗降低，尺寸和重量，开发人员正在接受臂处理器的应用程序。智能交通系统（其）是另一个应用程序，ARM处理器提供明显潜在的优势。高速收费和红光和速度强制系统经常从电网上拆下，因此臂处理器的功耗降低是有吸引力的。ARM处理器还为当前一代汽车的增殖视觉系统提供潜在的好处，因为它们减轻了重量和功耗，可以节省燃料经济性。当然，臂平台的较低成本对汽车原始设备制造商（OEM）也有吸引力。

考虑转向ARM平台的机器视觉集成商可以从广泛的嵌入式ARM处理器中进行选择，这些处理器被集成到一个芯片上的系统(soc)中，非常适合视觉应用。例如NVIDIA Jetson TX2模块，Gigabyte MP30-AR1, NVIDIA Jetson TK1开发工具包和NXP®/飞思卡尔i.m x6计算机模块- Apalis iMX6。典型的ARM soc包括ARM中央处理器单元(CPU)、图形处理器单元(GPU)、随机存取存储器(RAM)和接口技术，如Wi-Fi、USB和蓝牙。有许多基于arm的视觉库，包括OpenCV, OpenMV, SimpleCV, OpenCL等。利用嵌入式视觉应用程序的一种常见方法是将一个启用了arm的SoC与内存和CoM中的存储结合起来，CoM内置在外围组件互连快速(PCIe)高速串行计算机扩展总线标准中，并内置在PC/104形状因素中。这种方法使CoM和PCIe PC/104帧抓取器相互堆叠，以提供工业强度的机器视觉处理能力在一个紧凑和坚固的包。

Frame Grabber开发人员，如Euresys现在为ARM架构提供支持。例如，euresys的最新系列帧抓取器，Coaxlink系列，支持Linux的AARC64 64位ARM架构。Coaxlink卡是同轴电帧抓取器，其使用标准同轴电缆，这些电缆在许多工业应用中优选，因为它们对电磁干扰（EMI）的广泛使用和鲁棒性。例如，同轴电缆是车载应用中的标准应用，例如汽车，铁路和飞机。Coaxpress使用单个同轴电缆来传输高达625 MB / s的图像，同时同时传输控制数据和触发器，并为相机提供最多13W的电源。Euresys还为支持相机链路接口的Glablink帧抓取提供了非正式/测试版支持。

基于arm的农业机械

Pellenc集团是向嵌入式愿景转变的先驱之一，该集团是农业机械的领先生产商，包括葡萄种植、收获、酿酒厂和水果种植设备。该公司的一款产品使用机器视觉对葡萄进行分类，去除绿色废物、异物或未成熟的浆果等不需要的元素。该公司正在将该应用程序与其他计算系统(如用于控制其机器的计算机系统)从PC转换到ARM平台的过程中。Pellenc正在其葡萄收获机和其他产品上使用ARM处理器，并正在评估带有e2v彩色线条扫描摄像头的四核ARM处理器，以及葡萄分拣机上的Euresys Grablink帧抓取器。

”我们在产品线上计算硬件的成本降低了50％，这将使我们能够为客户提供额外的功能和功能，“Cyril Berger，Pellenc的研究和开发经理说，”。”在我们的产品线中标准化基于arm的计算机也将降低软件开发成本。”

位于俄罗斯圣彼得堡的ViTec有限公司是另一家机器视觉系统集成商，在开发嵌入式视觉应用方面处于领先地位。例如，该公司目前正在开发一种可穿戴机器视觉系统，它与流行的面向消费者的行动相机不同，它使用了更强大和更高分辨率的相机，Basler击败了1200万像素的高速相机。摄像头连接到Euresys Grablink PCIe帧抓取器，该捕获器堆叠在基于256个GPU核和多核64位cpu的Nvidia Tegra X1移动处理器的嵌入式计算机上。

”ARM平台提供的低功耗、小尺寸和低重量都是这个可穿戴应用程序的关键。”，Vitec有限公司首席执行官Maxim Sorova）“euresys为基于Linux的ARM架构提供的基于Linux的驱动器提供的支持非常有助于使我们能够满足我们的客户的时间表和性能基准。“

结论

虽然PC平台仍然到迄今为止顶级密集型计算图像处理的领导者，但嵌入式ARM视觉系统的加工能力增加到接近的水平，并且在某些情况下超过PC平台，同时保持其功耗，尺寸，重量和系统的优点成本。视觉外围设备的开发人员正在通过提供驱动程序和技术支持，快速支持嵌入式ARM愿景开发，使其产品能够支持ARM架构。Euresys将继续投资嵌入式ARM计算，因为它使我们的客户能够实现当前应用中的大量节省，同时使机器视觉能够穿透各种新应用。