エンベデッド ビジョン システムとエンベデッド カメラ アプリケーションの紹介
エンベデッド ビジョンとは
エンベデッド ビジョン システムには、選択したイメージ センサーが受信した光からシステムの出力までのシグナル チェーン全体が含まれます。システム出力とは、処理済みまたは未処理の画像、または画像から抽出されて下流のシステムに提供される情報を指します。もちろん、組み込みシステム アーキテクトは、システム要件に基づいてエンド ツー エンドのパフォーマンスを確保する責任があります。
エンベデッド ビジョンとは、視覚的な方法を使用して周囲の環境を理解する機械を指します。エンベデッド ビジョンには、エンベデッド システムとコンピューター ビジョン (マシン ビジョンと呼ばれることもあります) という 2 つのテクノロジが関係しています。「組み込みビジョン」とは、視覚入力から意味を抽出する組み込みシステムを指します。組み込みシステムとは、マイクロプロセッシングに基づいたシステムであり、汎用コンピューターではありません。組み込みシステムはどこにでもあります。それらは、自動車用電子機器、キッチン家電、家庭用電化製品、および医療機器の無数の場所に存在します。コンピューター ビジョンは、デジタル処理とインテリジェントな計算を使用して、画像とビデオを理解することです。
エンベデッド ビジョン テクノロジは、多くのエキサイティングな新しいアプリケーションが市場に参入するための明るい見通しを提供します。これらの新しいアプリケーションには、M2M アプリケーションで使用される産業用ディスプレイ システム、インダストリー 4.0 ソリューション、先進運転支援システム (ADAS) および車載インフォテインメント システム、デジタル SLR カメラ、ドローン、ロボット、仮想現実 (VR) システム、および医療機器が含まれます。
2、組み込みシングルボード
組み込みシステムは、Raspberry Pi®、DragonBoard®、Jetson® などの SBC でより一般的です。スタンドアロン コンピュータは、認識されたインターフェイス (USB、イーサネット、HDMI など) を備えたミニ コンピュータであり、従来の PC やラップトップと同様のさまざまな機能を提供します。
3、組み込みプロセッサ
すべての組み込み処理ソリューションの中で、最も人気のあるコア オプションはシステム オン チップ (SoC) です。このテクノロジは、1 つ (または複数) の CPU (ARM)、グラフィックス プロセッシング ユニット (GPU)、コントローラ、その他の専用プロセッサ (DSP、ISP)、およびその他のコンポーネントを 1 つのチップに統合します。
SoC チップ: Qualcomm の Snapdragon 820、821、835。キリン 950 (4XCortex-A72+4XCortex-A53)、960 (4*Cortex-A73+4*Cortex-A53); MediaTek の HelioX20、X25、X30; これらのチップの CPU アーキテクチャは、ARM アーキテクチャに基づいています。
ARM7、ARM9、ARM11 (v6)、cortex-A7、A8、A9、A12、A15 (v7-A/R)、cortex-A53、A57 (V8)、A72、A73 などの ARM コア。これらのコアは、ARM によって立ち上げられた一般的なアーキテクチャであるパブリック バージョン アーキテクチャとしても知られています。
4、組み込みオペレーティング システム
x86 プラットフォームは従来の CISC 命令セットを使用し、ARM プラットフォームは RISC 命令セットを使用します。これは、Microsoft と Intel の間の経済的利益のためです。現在、2 つの命令セットを完全にサポートできるのはオープン ソースの Linux だけです。
Linux の急速な発展により、隣接するバージョンのコア (カーネル バージョン番号の 4 桁目) に大きな違いが生じています。この目的のために、Linux 開発者は、カーネルの安定性を確保するために、ドライバーがバージョン検証メカニズムを使用するときにドライバーをカーネルにロードしました。したがって、カーネル バージョンをアップグレードすると、Linux ドライバーが無効になり、最新のカーネル バージョンに基づく再コンパイル ドライブが必要になります。
5、エンベデッドビジョンシステムの特長
PC ベースのビジョン システムと比較して、組み込み型ビジョン システムに対する市場の需要はさらに大きくなっています。
PC ベースのマシン ビジョン市場は成熟しつつあり、組み込み型ビジョン市場は急速な成長の初期段階にあります。
エンベデッド ビジョン システムの主な利点は次のとおりです。
小さいサイズ
製造コストの削減
消費電力が少ない
より強力な
>> ハードウェア アクセラレーション (GPU、DSP、... ）
組み込みビジョンシステムで広く使用されています
今日、カメラ アプリケーションの数はあらゆる業界で増加しており、よりスマートなアプリケーションが実装されています。ターゲット認識、深度認識、衝突回避、意思決定などの概念は、私たちの家庭生活、都市環境、工場、自動車で使用される機器に深く浸透しています。エッジ コンピューティングでは、さまざまなデバイスを連携させて効率を高める必要があります。家電、産業、自動車産業は、理想を現実に変える柔軟でインテリジェントな学習環境を構築するために FPGA に注目しています。
「エンベデッド ビジョンは、さまざまな方法で自動車の安全性と使いやすさを向上させることができます。車線逸脱警報システム、衝突警報システム、自動駐車システム、疲労検出システム、ブラインド スポット検出システムなど、特定のアプリケーションで重要な役割を果たします。 ", "自動車分野のエンベデッド ビジョン市場全体には、非常に多くの機器があり、非常に急速に成長しています。" [1] 自動車分野でのエンベデッド ビジョン技術の成功例には、Mobileye の視覚ベースの運転支援システム iOnRoad が含まれます。運転支援アプリケーションや Roaddefend のビジョン ドライバー疲労警告システムなど。これらのシステムは、交通事故の可能性を効果的に減らすことができます。
エンベデッド ビジョンが使用する残りの 2 つの主要な市場は、従来の産業用ビジョン アプリケーション市場とセキュリティ アプリケーション市場です。たとえば、イスラエルの IOImage スマート ビデオ セキュリティ システムは、その高性能と使いやすさにより、業界で文明化されています。もう 1 つの事例は、MG インターナショナルのスイミング プール セキュリティ システムです。このシステムは、インテリジェントなビデオ監視によって水泳中の溺死を防止することを目的としています。産業用ビジョン アプリケーションの分野では、ABB、FUNUC (日本)、三菱、カワサキなどの企業が、組み込み型ビジョン システムを産業用ロボットに適用することで主導的な地位にあります。
組み込みビジョン カメラは、ビジョン誘導ミサイル、無人偵察機、軍用ロボットなど、軍事分野で広く使用されています。Xbox などの高度な電子ゲーム コンソール システムでは、組み込みビジョン テクノロジのアプリケーションの痕跡を見つけることもできます。
