嵌入式视觉解决方案与USB 3.0董事会层面的相机。gydF4y2Ba

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11/09/17,09:28 |gydF4y2Ba工厂自动化gydF4y2Ba,gydF4y2Ba其他主题gydF4y2Ba|gydF4y2BaIDS成像系统公司发展。gydF4y2Ba|gydF4y2Ba机器视觉gydF4y2Ba

除了3 d和机器人视觉、嵌入式视觉是机器视觉的最新热门话题之一。这是因为没有实时机器视觉,就没有所谓的自动运输系统和机器人行业4.0环境,自动驾驶汽车,或者无人驾驶飞机。典型的机器视觉系统,然而,不进入方程由于空间或成本的限制,而所谓的智能相机的功能通常是非常有限的。只有通过结合小型相机,一个紧凑的处理器,和灵活可编程软件特制的机器视觉应用程序可以直接在机器或工具开发和嵌入式。gydF4y2Ba

应用程序gydF4y2Ba

这样一个自定义的应用程序是一个multicopter,这是建立在布伦瑞克技术大学实时映射灾区。地图是由嵌入式视觉系统安装在董事会,由一个基于arm的单板计算机和一个IDS USB 3.0董事会层面的相机。gydF4y2Ba

无人机可以帮助灾难情况如何?无人机可以把多种用途,如采取水样,铸造生命腰带,或提供定位信息和图像从地区访问的人很困难,甚至不可能。对于后者的任务,AKAMAV团队,组成的一个工作组从布伦瑞克科技大学的学生和员工,这是支持的飞行学院指导(IFF)涂在布伦瑞克,已经建造了一个特别装备multicopter。gydF4y2Ba

与IDS Multicopter USB 3.0工业相机和v7单板计算机gydF4y2Ba

这个微型飞行器(微型飞行器飞过灾区——这些可能是地震区域或淹没了城市,甚至燃烧工厂,提供实时地图,救援队伍可以使用立即帮助他们与他们的任务规划。multicopter自主运作。它的面积定义的操作是使用现有的地理参考卫星图像。从这个自动生成路径列表根据面积的大小和所需的地面分辨率。然后multicopter飞过这利用GNSS技术(全球导航卫星系统)或GPS。multicopter也自动起飞和着陆。gydF4y2Ba

实时需求排除遥感方法,如摄影测量,目前市场上可用。这些方法不能提供结果,直到所有被捕获,并结合基于图像的算法通常需要相当多的处理器能力。虽然用这种方法创建的地图非常精确,精度不是优先考虑获得初始概述在灾难的情况下,仅仅推迟营救工作过度。相比之下,由AKAMAV设计解决方案是基于图像拼接的原理,或缝合,这是一个证明拼凑一个大整体形象的方法从许多个别图片非常迅速。实践这一原则在船上multicopter,然而,相机提供的照片必须由计算机快速处理和附近。gydF4y2Ba

“经典”视觉系统由一个工业相机连接到一个台式电脑或电脑的USB接口,GigE,或火线;实际的图像处理在电脑上通过适当的机器视觉软件和其他组件在应用程序中管理,如果适用的话。这种类型的配置需要空间,是比较昂贵的,并提供了大量的功能,最终是不必要的。嵌入式视觉系统是基于单板机和与开源操作系统一起使用可以非常紧凑,但可以通过编程灵活,通常是便宜的来实现。董事会层面具有USB接口的摄像头可以联手完全基于arm单片机的电脑。这些提供足够的处理能力,耗电小,可用在各种形式因素,其中大部分是极其微小的,可以购买不到100欧元。比如,著名的覆盆子π。gydF4y2Ba

AKAMAV依赖小,但非常强大的ODROID-XU4板,身长只有83 x 60毫米,有一个8核ARM处理器运行在Linux上。然而,单板计算机拥有所有必要的接口(例如,包括GigE, USB 2.0,和USB 3.0)和连接到飞机通过USB接口系统的自动驾驶仪。gydF4y2Ba

电脑不仅接收状态信息通过数据链接,但也收到信息在当前位置的纬度和经度,气压高度,高度参考椭球体。gydF4y2Ba

相机gydF4y2Ba

由董事会摄像机捕获图像从IDS USB 3 uEye LE系列。董事会层面版本的工业相机USB 3.0连接器措施36 x 36毫米,但提供了所有必要的功能。它是可用的最新一代的半导体和e2v CMOS传感器和18像素的分辨率。有连接器5 V电源,触发和flash, 2 GPIOs,外围的I2C总线控制确保几乎无限的连通性和高灵活性。gydF4y2Ba

读取USB 3.0相机3251勒2 m像素cmos传感器和S-mount透镜架gydF4y2Ba

AKAMAV团队安装ui - 3251 - le - c -总部模型2像素CMOS传感器和一个S-mount multicopter透镜架,因为,像亚历山大•克恩学生AKAMAV团队成员指出,相机的分辨率是次要的。”处理是使用原始图像数据,甚至可能被缩小,以确保所需的整体算法的性能。一旦一个图像被相机和转发到单板计算机,系统搜索图像地标,称为特性,提取这些。该系统还搜索特性和匹配他们的下一个图像与之前的形象。从相应的对点,系统可以确定拍摄的图像相对于彼此,可以快速添加每个新形象相应完整的地图。”gydF4y2Ba

占地一公顷,multicopter需要大约4到5分钟,如果它开始和土地直接映射的边缘区域。的飞行高度大约40 m和缩放图像分辨率1200 x 800像素,地面分辨率大约是7厘米/平均像素。嵌入式视觉系统是专为最大航速multicopter 5 m / s。因此,相对较低的图像捕获率1 - 2 fps是充分的,也有不需要缓冲图像数据。gydF4y2Ba

如果有无线连接飞机和控制站之间的缝合过程可以追踪从地面生活。一旦映射过程完成,完整的地图可以远程访问如果multicopter广播范围内,也可以复制到外部数据存储介质和分布式一旦multicopter降落。gydF4y2Ba

软件gydF4y2Ba

机器视觉技术是实现由AKAMAV团队使用开源的计算机视觉库OpenCV和c++。”这里的问题是实时要求,软件必须尽可能的强大,这就是为什么只有一个高级语言值得考虑。OpenCV已经成为机器视觉标准在过去几年的研究领域,包括各种各样的令人印象深刻的功能,为图像分析和机器视觉”,认为马里奥·AKAMAV学生工作组。gydF4y2Ba

相机使用uEye API集成。API在所有视觉应用中扮演着重要角色。这是因为它不仅决定是多么容易使用相机的功能,而且能了解相机可以利用的潜力。IDS提供了一个主要的优势在这方面有自己的“标准”,特别是嵌入式视觉应用程序的开发人员也获得巨大的好处:毕竟,它并不重要的制造商使用的相机,或者哪个接口技术(USB 2.0、USB 3.0或GigE)是必需的,还是一个桌面或嵌入式平台使用——uEye API总是相同的。gydF4y2Ba

这不仅促进了相机的互换性或平台,还允许开发人员以工作项目在桌面PC和以后使用这些项目1:1的嵌入式计算机而不必耗费时间调整代码。流程集成相机和适应第三方机器视觉软件,如Halcon,在嵌入式平台上是完全一样的桌面环境。gydF4y2Ba

特殊的工具,比如uEye驾驶舱,这也是IDS的软件开发工具包的一部分,也减少编程工作。基于座右铭“配置而不是编程”,相机可以预先配置的台式电脑在几个点击。可以保存配置并轻松地加载到嵌入式视觉应用程序。在嵌入式领域,特别是编程通过交叉编译通常是非常耗时的,往往没有选择可用于配置设备上的连接相机本身由于缺少显示和键盘端口。尤其是在这种情况下,选择preconfigure uEye驾驶舱的相机设置是非常有价值。gydF4y2Ba

前景gydF4y2Ba

在不久的将来,微型飞行器,如AKAMAV multicopter将在许多领域发挥着越来越重要的作用。是否在测量领域的数据采集、抢险救灾、交通监视、监测或广泛的天然气管道等基础设施网络,嵌入式视觉解决方案可以达到的地方很难或根本不可能让人们访问:gydF4y2Bawww.akamav.degydF4y2Ba

USB 3 uEye LE -完美的嵌入式系统的组件gydF4y2Ba

IDS工业相机USB 3 uEye LE BoardlevelgydF4y2Ba

• USB 3.0接口:gydF4y2Ba
• 名称:ui - 3251勒gydF4y2Ba
• 传感器类型:互补金属氧化物半导体gydF4y2Ba
• 制造商:e2vgydF4y2Ba
• 帧率:60 fpsgydF4y2Ba
• 分辨率:1600 x 1200 pxgydF4y2Ba
• 快门:全球启动快门,快门,全球快门gydF4y2Ba
• 光学类:1/1.8”gydF4y2Ba
• Dimensons: 36 x 36 x 20毫米gydF4y2Ba
• 质量:12克gydF4y2Ba
• 连接器:USB 3.0 Micro-BgydF4y2Ba
• 应用程序:设备工程、医疗技术、Embbedded系统gydF4y2Ba

内容与本文作者的意见,不一定代表RoboticsTomorrow的观点半岛app官网gydF4y2Ba

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