L'introduction du système de vision embarqué et de l'application de caméra embarquée
Qu'est-ce que la vision embarquée ?
Le système de vision embarqué contient toute la chaîne du signal depuis la lumière reçue par le capteur d'imagerie sélectionné jusqu'à la sortie du système. La sortie du système fait référence aux images traitées ou non traitées ou aux informations extraites des images et fournies aux systèmes en aval. Bien sûr, l'architecte du système embarqué est chargé d'assurer des performances de bout en bout en fonction des exigences du système.
La vision embarquée fait référence à une machine qui utilise des méthodes visuelles pour comprendre l'environnement qui l'entoure. La vision embarquée implique deux technologies : les systèmes embarqués et la vision par ordinateur (parfois appelée vision artificielle). La "vision embarquée" fait référence à un système embarqué qui extrait sa signification d'une entrée visuelle. Le système embarqué est tout système basé sur le micro-traitement, ce n'est pas un ordinateur à usage général. Les systèmes embarqués sont omniprésents. Ils existent dans d'innombrables endroits dans l'électronique automobile, les appareils de cuisine, l'électronique grand public et l'équipement médical. La vision par ordinateur est l'utilisation de traitements numériques et de calculs intelligents pour comprendre des images et des vidéos.
La technologie de vision embarquée offre de belles perspectives pour de nombreuses nouvelles applications passionnantes à entrer sur le marché. Ces applications émergentes comprennent les systèmes d'affichage industriels utilisés dans les applications M2M, les solutions de l'industrie 4.0, les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) et les systèmes d'infodivertissement embarqués, les caméras SLR numériques, les drones, les robots, les systèmes de réalité virtuelle (VR) et les équipements médicaux.
2, carte unique intégrée
Les systèmes embarqués sont plus populaires avec les SBC, tels que Raspberry Pi® ou DragonBoard ® ou Jetson ®. Un ordinateur autonome est un mini-ordinateur avec une interface reconnue (USB, Ethernet, HDMI, etc.) qui offre une gamme de fonctionnalités similaires aux PC ou ordinateurs portables traditionnels.
3, processeur intégré
Parmi toutes les solutions de traitement embarquées, l'option de base la plus populaire est le système sur puce (SoC). Cette technologie intègre un (ou plusieurs) CPU (ARM), une unité de traitement graphique (GPU), un contrôleur, d'autres processeurs dédiés (DSP, ISP) et d'autres composants sur une seule puce.
Puces SoC telles que : Snapdragon 820, 821, 835 de Qualcomm ; Kirin 950 (4XCortex-A72+4XCortex-A53), 960 (4*Cortex-A73+4*Cortex-A53) ; HelioX20, X25, X30 de MediaTek ; l'architecture CPU de ces puces est basée sur l'architecture ARM.
Cœurs ARM tels que : ARM7, ARM9, ARM11 (v6), vers cortex-A7, A8, A9, A12, A15 (v7-A/R), vers cortex-A53, A57 (V8), A72, A73. Ces cœurs sont également connus sous le nom d'architecture de version publique, qui est l'architecture générale lancée par ARM
4, système d'exploitation intégré
La plate-forme x86 utilise le jeu d'instructions CISC classique, la plate-forme ARM utilise le jeu d'instructions RISC, en raison des avantages économiques entre Microsoft et Intel, à l'heure actuelle, seul Linux open source peut parfaitement prendre en charge les deux jeux d'instructions;
Le développement rapide de Linux a conduit à des différences significatives entre les cœurs des versions adjacentes (le quatrième chiffre du numéro de version du noyau). À cette fin, les développeurs Linux afin d'assurer la stabilité du noyau, Linux a chargé le pilote dans le noyau lorsque le pilote a utilisé un mécanisme de vérification de version. Par conséquent, une mise à niveau de la version du noyau invalide le pilote Linux et nécessite un lecteur de recompilation basé sur la dernière version du noyau.
5, caractéristiques du système de vision intégré
Par rapport aux systèmes de vision sur PC, la demande du marché pour les systèmes de vision embarqués est encore plus importante :
Le marché de la vision industrielle sur PC est sur le point de mûrir et le marché de la vision embarquée en est aux premiers stades d'une croissance rapide :
Les principaux avantages des systèmes de vision embarqués sont :
Taille plus petite
Réduction des coûts de fabrication
Moins de consommation d'énergie
Plus puissant
>> accélération matérielle (GPU, DSP,... ）
Largement utilisé dans les systèmes de vision embarqués
Aujourd'hui, le nombre d'applications de caméras augmente dans toutes les industries et des applications plus intelligentes sont mises en œuvre. Des concepts tels que la reconnaissance de cible, la perception de la profondeur, l'évitement des collisions et la prise de décision pénètrent profondément dans l'équipement utilisé dans notre vie domestique, notre environnement urbain, nos usines et nos voitures. L'informatique de périphérie nécessite une variété d'appareils pour travailler ensemble pour une plus grande efficacité. Les secteurs de l'électronique grand public, de l'industrie et de l'automobile se tournent vers les FPGA pour créer un environnement d'apprentissage flexible et intelligent qui transforme les idéaux en réalité.
"La vision embarquée peut améliorer la sécurité et la facilité d'utilisation des voitures de plusieurs façons. Elle joue un rôle clé dans certaines applications, telles que les systèmes d'avertissement de sortie de voie, les systèmes d'avertissement de collision, les systèmes de stationnement automatique, les systèmes de détection de fatigue, "Blind Spot Detection System ", "L'ensemble du marché de la vision embarquée dans le domaine automobile dispose d'une très grande quantité d'équipements et d'un taux de croissance très rapide." [1] Les cas de réussite de la technologie de vision embarquée dans le domaine automobile incluent le système de conduite assistée basé sur la vision de Mobileye, iOnRoad l'application de conduite assistée et le système visuel d'avertissement de fatigue du conducteur de Roaddefend, etc. Ces systèmes peuvent réduire efficacement la probabilité d'accidents de la circulation.
Les deux marchés majeurs restants utilisés par la vision embarquée sont le marché des applications de vision industrielle traditionnelle et le marché des applications de sécurité. Par exemple, le système de sécurité vidéo intelligent IOImage d'Israël est civilisé dans l'industrie avec ses hautes performances et sa facilité d'utilisation. Un autre cas est le système de sécurité des piscines de MG International, qui vise à prévenir la noyade en nageant grâce à la vidéosurveillance intelligente. Dans le domaine des applications de vision industrielle, ABB, FUNUC (Japon), Mitsubishi, Kawasaki et d'autres sociétés occupent une position de leader grâce à l'application de systèmes de vision embarqués aux robots industriels.
La caméra de vision intégrée a été largement utilisée dans le domaine militaire, y compris les missiles guidés par vision, les avions de reconnaissance sans pilote et les robots militaires. Dans les systèmes de consoles de jeux électroniques avancés, tels que Xbox, nous pouvons également trouver des traces d'applications de technologie de vision embarquée。
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