處理大量即時資料需要密集的運算能力。若是想實現穩定的3D感測映射是非常困難的,特別是對于低功耗的設備來說。為此,他強調,“CogniVue的APEX影像辨識處理(ICP)技術能在電量有限的3D視覺應用中發揮關鍵作用。”
對于系統設計人員來說,設計一款能**執行不同視覺演算法的硬體是一項艱巨的挑戰。系統廠商選擇影像/視訊處理解決方案時,可以選擇全部集中在CPU完成,也可以選擇卸載一部份影像處理工作給GPU,或者專為影像處理增加硬體邏輯。在需要3D處理的應用中,GPU已經讓系統的一部份執行多種電腦視覺演算法,從而有助于為通用CPU分擔工作負載。
“i.MX6擁有強大的GPU運算能力,其3D引擎GC2000內含4個渲染核心,可提供高達30GFLOPS的運算能力,支援OpenCL1.1EP,”飛思卡爾(Freescale)微控制器事業部亞太區市場行銷和業務拓展經理李星宇介紹,“此外,i.MX6Q還擁有一個專用的2D引擎(1Gpixel/s)和一個向量繪圖處理引擎。”
針對影像擷取領域,經常利用2D相機感測器或其他光學感測技術來分析運算3D資料。除了飛行時間法(TOF)3D成像(為目標物連續發送光線脈沖,根據光線脈沖與感測器接收反射光線之間的時間,計算出目標物距離),在工業制造檢測方面較廣泛應用的是3D雷射三角法,差別在于3D雷射感測器采用逐點掃描,而TOF相機則同時得到整幅影像的深度資訊。
相較于雷射三角的3D成像方式,美商國家儀器(NI)技術行銷工程師黃翔鉎介紹,NILabVIEW可為3D視覺應用提供雙目立體視覺功能,工程師可將2部相機安裝在物體的不同角度后,使用校準技術調校兩部相機之間的畫素資訊以及擷取資料,并透過LabVIEW的3D工具庫進行數學運算分析。透過一個軟硬體無縫整合的繪圖開發環境來設計3D視覺應用,更能簡化工程師的工作。
IP與處理器的**結合
為了在日益精巧的機臺或裝置中整合嵌入式視覺系統,需要更先進的CPU進行密集運算來處理龐大的資料量,黃翔鉎強調,這將持續對于CPU效能、功耗與資源是否足以支援強大的視覺分析運算帶來了挑戰。
CongmiVue在上提到,“為了滿足不斷提高的應用需求,過去幾十年來,處理器架構持續因應不同階段而進展。1980年代的用于桌上型電腦和和伺服器的CPU;1990年代DSP出現加速音訊編解碼和無線/有線語音/資料編解碼的要求;2000年GPU達到更先進的性能與平行性,從而實現2D和3D影像;如今,嵌入式視覺處理需要的是完全不同的處理器架構:ICP。”
Tom Wilson也指出,“新一代的視覺應用需要100倍以上的嵌入式視覺性能/功耗,為了滿足這些應用的性能和功率需求,我們必須在相同功耗下提升較傳統處理架構更高100-400倍的性能,”因此,CogniVue強調其APEXICP技術可實現這一性能要求。
連同APEXICP核心、APEX程式設計工具以及一個APEX-CV嵌入式視覺功能庫,可涵蓋多種視覺應用。例如特征檢測和搭配適用于可穿戴式(增強實境)和汽車(光流和運動追蹤)等。他補充道:“除了常見的電腦視覺功能,CognVue還為特定應用提供更先進的產品,例如用于人臉辨識的FaceVue、用于監控應用中運動監測的MotionVue、用于汽車車道偏離警示的FrontVue,以及用于汽車盲點監測的SideVue等。”
針對密集型運算需求,CEVA公司包括CEVA-MM3101在內的CEVA-MM3000系列使用非常**且功能強大的向量引擎,從而實現電腦視覺所需的大量平行運算。此外,整合的功率調節單元(PSU)可在處理器內實現動態電壓調節,協助實現‘永不斷線’的應用類型。
除了CogniVue和CEVA,致力于機器視覺IP的廠商還包括Mobileye、Tensilica(現隸屬于CadenceIP部門)與Imagination Technologies等。Imagination基于‘Raptor’的可合成ISPIP核心已于2014年**季上市,使得IP陣營的競爭愈發激烈。
多家半導體廠商則透過與專業IP廠商合作/授權的方式,推出其專用視覺處理器,包括飛思卡爾(Freescale)、德州儀器(TI)以及意法半導體(ST)等。ST與Mobileye共同開發EyeQ3影像處理器,可實現行人檢測;飛思卡爾基于CogiVue核心推出影像辨識處理器家族SCP2200;以色列Inuitive公司開發基于雙CEVA-MM3101引擎的3D視覺處理器,實現3D景深圖;賽靈思(Xilinx)利用MVTec公司的HALCON以及SiliconSoftware公司的VisualApplets開發平臺,為Zynq-7000 All Programmable So C打造端對端的SmarterVision開發環境。
TI旗下種類繁多的處理器產品中,KeyStone系列多核心處理器具備5.6GHz的ARM及9.6GHz的DSP處理能力,且具備比多晶片方案低功耗的優勢,適合機器視覺領域的攝影機應用;此外該公司的Jacito6系列車用處理器,亦可用于ADAS中的行人辨識、防碰撞警示等機器視覺功能。轉載請注明來源于機器人之家網
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1:Invensys Foxboro(福克斯波羅):I/A Series系統,FBM(現場輸入/輸出模塊)順序控制、梯形邏輯控制、事故追憶處理、數模轉換、輸入/輸出信號處理、數據通信及處理等。
2:Invensys Triconex: 冗余容錯控制系統、基于三重模件冗余(TMR)結構的最現代化的容錯控制器。
3:Westinghouse(西屋): OVATION系統、WDPF系統、WEStation系統備件。
4:Rockwell Allen-Bradley: Reliance瑞恩、SLC500/1747/1746、MicroLogix/1761/1763/1762/1766/1764、
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5:Schneider Modicon(施耐德莫迪康):Quantum 140系列處理器、控制卡、電源模塊等。
6:ABB:工業機器人備件DSQC系列、Bailey INFI 90等。
7:Siemens(西門子):Siemens MOORE, Siemens Simatic C1,Siemens數控系統等。
8:Motorola(摩托羅拉):MVME 162、MVME 167、MVME1772、MVME177等系列。
9:XYCOM:I/O 、VME板和處理器等。
10:GE FANUC(GE發那科):模塊、卡件、驅動器等各類備件。
11:Yaskawa(安川):伺服控制器、伺服馬達、伺服驅動器。
12:Bosch Rexroth(博世力士樂):Indramat,I/O模塊,PLC控制器,驅動模塊等。
13:Woodward(伍德沃德):SPC閥位控制器、PEAK150數字控制器。
14:工業機器人系統備件。
15: 英維斯(TRICONEX):TRICON DCS的系列,如:3805E
另外還有 雅馬哈(YAMAHA), 貝加萊(B&R), 歐姆龍(OMRON), KEBA, 安川(YASKAWA) 等品牌的停產備件。
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PC Board - GALIL DMC230 Motion Control PCB, p/n 5004400
GALIL DMC-730-PSX 3 Axis Motion Controller
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