放電電壓平穩 1746-A10 處理器模塊

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機器視覺中的關鍵技術

近年來，隨著物聯網、人工智能和機器視覺等技術的進步，制造業迎來了一場數字革命。在機器視覺中，一個特別令人興奮的發展是3D視覺的出現，它有效提高了制造業的效率、精度和自動化程度。雖然我們的人眼通過比較左眼和右眼的視角差異來自然地捕捉深度，但計算機通過硬件和軟件解決方案的組合也能實現這一點，因此，3D視覺能使機器從視覺數據中感知深度和三維結構。

目前，已有多種不同的技術方案可以實現3D視覺。其中，立體視覺方案是借助放置在不同位置的兩個或多個相機來捕捉同一場景，然后通過比較這些圖像之間的差異提取深度信息；結構化光方案則是將圖案（通常以光的形式）投影到場景上，相機捕捉其變形，通過分析圖案的變形方式將獲得有關場景中對象的深度和形狀的線索；飛行時間（ToF）方法包括向物體發送紅外光信號，然后測量光反射所需的時間，進而確定被測對象與相機的距離；激光三角測量是3D機器視覺中常用的方法之一，它使用一個有源光源和一個相機，當激光束投射在一條橫截面的線上，并被物體的形狀偏轉，即可獲得被測物的詳細輪廓。

01工業機器視覺2D和3D解決方案

ams OSRAM公司的Mira220是流水線式高靈敏度全局快門圖像傳感器，專為設計工程師提供了工業機器視覺應用的2D和3D解決方案，非常適合無人機、機器人、智能門鎖以及移動和可穿戴設備中的主動立體視覺或3D結構光系統。

Mira220百萬像素全局快門圖像傳感器有效分辨率為1600（H）x 1400（V），幀速率可達90fps，深度為12位。Mira220的先進背照（BSI）技術將傳感器層堆疊在數字/讀出層之上，這種設計產生的占地面積僅為5.3毫米 × 5.3毫米，非常有利于實現芯片級封裝，使制造商能夠更自由地優化智能眼鏡和VR耳機等空間受限產品的設計。Mira220還具有非常高的靈敏度和量子效率，像素大小僅為2.79μm，可搭配使用低功率發射器，無懼昏暗的照明條件。

此外，Mira220的功耗非常低，在睡眠模式下僅需4mW，在空閑模式下僅有40mW，即使在90fps的全分辨率下功耗也僅為350mW。Mira220傳感器采用MIPI CSI-2接口，可輕松與處理器和FPGA交互，芯片上的寄存器可通過標準I2C接口訪問，便于傳感器配置。JetCis評估系統采用基于Linux的開放式開發平臺，運行在英偉達Jetson Nano嵌入式系統上。Mira220全局快門圖像傳感器可由JetCis評估系統支持，所有產品和評估套件均可在Mouser官網上找到。

圖1：Mira220高靈敏度全局快門圖像傳感器原理框圖（圖源：ams OSRAM）

02增強視覺AI開發的MPU和套件

視覺人工智能（Vision AI）是訓練計算機復制人類視覺的系統，為此，設計人員開發了人臉檢測器、二維碼掃描儀等設備，以人類的方式識別和處理圖像和視頻中的物體。當開發人員面臨新的基于視覺的物聯網任務（如物體或人員檢測等）的開發時，他們仍然面臨著重大挑戰。

Basler公司的AI視覺解決方案套件（AI Vision Solution Kit）是一種嵌入式視覺系統，用于物聯網視覺解決方案的簡單原型制作。該套件主要面向數據科學家和現場應用工程師，其集成的硬件和軟件設計包括Basler新開發的物聯網軟件架構——Basler容器管理和云連接器，顯著降低了嵌入式硬件和軟件技術的復雜性和對開發人員知識的要求。

圖2：AI Vision Solution Kit可有效降低機器視覺系統的開發難度（圖源：Mouser）

結語

機器視覺領域的新興技術包括將機器視覺與人工智能、機器人和智能眼鏡相結合，它們可以塑造物聯網工業應用的未來。3D機器視覺在制造業中的作用已經慢慢滲透到主流產業中，隨著人工智能的進步和物聯網的擴展，3D機器視覺將在未來幾年成為制造業bukehuoque的一部分。

機器視覺技術為供應鏈提供了zhuoyue的改進，通過人工智能的集成使之得到了更有效的增強。這種進步可以看作是人工智能與機器視覺的完美合作，機器視覺通過準確、快速地提供人工智能做出復雜決策，人工智能算法還使機器能夠不斷學習，這意味著它們的性能會隨著時間的推移而不斷提高。對于工業機器人而言，將機器視覺與機械臂拾取解決方案結合使用，可以為機器人提供從包含多個物品的包裝中拾取單個物品所需的數據。從本質上講，機器視覺為機器人提供了靈活的“眼睛”。

在快速發展的市場中，將物聯網技術與機器視覺相結合的公司將通過展示創新、靈活性、效率和準確性而脫穎而出。物聯網使企業能夠更好地利用時間、材料和勞動力，從而提高效率。物聯網技術與人工智能、機器學習和機器視覺相結合，為發展和滿足競爭市場不斷變化的需求提供了機會。

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