Современные смарт-камеры в буквальном смысле содержат ПК внутри себя Фото: marketwire.com

Upakovano.ru знакомит читателей с материалам, посвященным развитию систем машинного зрения, который опубликован недавно на портале Visiononline

Для большинства клиентов¸ приобретающих системы машинного зрения, смарт-камеры представляют собой главный элемент системы. Эти камеры компактны и удобны для использования при недостатке производственных площадей. Они дешевле систем на базе персональных компьютеров и значительно дешевле систем, разрабатываемых «под ключ». Смарт-камеры упрощают программирование, используя объектно-ориентированный интерфейс программирования в отличие от традиционного кодирования.

Однако когда смарт-камеры впервые появились на рынке в 1990-х годах, они не были такими умными. У них были медленные микропроцессоры и ограниченная память. Они не могли обрабатывать изображения с высоким разрешением на достаточной скорости для промышленного производства, работать со стандартными компьютерными операционными системами, в сетях, что ограничивало возможности их использования.

Сейчас новые сверхэкономичные, высокоскоростные и гетерогенные архитектуры процессоров, такие как Intel Atom и AMD Fusion, привели к созданию новой категории компактных систем зрения, отвечающих знаменитому слогану Intel: PC Inside (ПК внутри). «Все больше людей выбирают решения на базе смарт-камер, потому что эти решения становятся все более мощными», — объясняет Фабио Перелли (Fabio Perelli), менеджер по продукции компании Matrox Imaging (Монреаль, Канада).

В 2006 году развитие микропроцессорных технологий и компактной флеш-памяти привело к созданию таких смарт-камер, как Sony’s XCI-SX1 с процессорами Geode, способными выполнять до 1000 мегафлопов (миллионов операций с плавающей точкой в секунду), что достаточно для работы с операционной системой Window’s.

Почему бы не использовать более мощный компьютер? Причины были и остаются — нагревание, размеры и надежность. Настольные и портативные компьютеры используют вентиляторы для активного охлаждения микропроцессора, что позволяет компьютерным «мозгам» работать быстрее и обрабатывать больше данных. Смарт-камера с вентилятором теряет сразу несколько преимуществ, в частности миниатюрность и надежность. Производственные системы, не использующие движущихся деталей, не ломаются так часто. Добавление вентилятора и привода делает смарт-камеру гораздо больше, что не нравится заказчикам.

В 2008 году микропроцессоры сделали большой шаг вперед в развитии, когда Intel объявила о выпуске микропроцессора Atom для нетбуков и интернет-устройств. Значительно сократив размеры микропроцессора, компания смогла обеспечить половину мощности ПК класса Pentium M.

Помимо производительности очень важно энергопотроебление, связанное с образованием тепла. Микропроцессор Atom потребляет на 20% меньше энергии, чем компьютер Pentium M на полной скорости.

Сегодня потребитель смарт-камер имеет значительно больше свободы, чем несколько лет назад. Современные смарт-камеры в буквальном смысле содержат ПК внутри себя.

Новая смарт-камера Icon компании Teledyne DALSA (Ватерлоо, Онтарио, Канада) использует процессоры FPGA 1GHz ARM Cortex-A8 и C64x+. Эта камера может работать с разными библиотеками обработки изображений на скорости до 60 fps при разрешении 640x480 или 15 fps с 2-мегапиксельными сенсорами.

Новая компания на рынке, XIMEA GmbH (Мюнстер, Германия) выпускает смарт-камеры CURRERA-G с ускоренным процессором AMD Fusion (APU), который обеспечивает мощность до 90 Gflops, что более чем достаточно для системы машинного зрения.

Разумеется, разработки в области микропроцессоров продолжаются. Возможно, современные смарт-камеры еще не готовы к инспектированию бутылок на высокой скорости, но они уже способны выполнять ряд других сложных задач в системах машинного зрения.

«Когда мы говорим с клиентами об использовании смарт-камер или встроенных инспекционных систем и клиенты говорят, что им нужно изображение с разрешением 16 мегапикселей, смарт-камера с этим не справится, — говорит Перелли. — Даже если мы поставим датчик на 16 мегапикселей, процессор Atom будет слишком долго обрабатывать данные. В таком случае нужна встраиваемая система машинного зрения 4Sight. Но для начинающих пользователей ответ однозначен — смарт-камера».