最近出現(xiàn)的人工智能 和機器學(xué)習(xí)有望將機器視覺系統(tǒng)在為工業(yè)應(yīng)用帶來的價值方面更上一層樓。

Guy Nicholson，安森美（onsemi ）工業(yè)和商業(yè)傳感部高級總監(jiān)

近年來，機器視覺系統(tǒng)在工業(yè)過程中的使用顯著增加。傳統(tǒng)上，這些系統(tǒng)用于識別基本模式，例如，這使他們能夠監(jiān)控在移動傳送帶上運輸?shù)漠a(chǎn)品。然而，最近出現(xiàn)的人工智能 和機器學(xué)習(xí)有望將機器視覺系統(tǒng)在為工業(yè)應(yīng)用帶來的價值方面提升到一個新的水平。

從工業(yè)生產(chǎn)線上滾下來的產(chǎn)品通常具有明確定義的參數(shù)，這使其成為機器視覺系統(tǒng)的理想應(yīng)用，可以預(yù)編程以識別超出預(yù)期范圍的物體或事件。但是，除了配置為識別的事件或事件之外，他們無法管理事件或事件。人工智能和機器學(xué)習(xí)將有助于解決這一缺陷，從而使機器視覺系統(tǒng)能夠用于更高附加值的活動，只需識別傳送帶是否意外停止或生產(chǎn)線上是否缺少物品。這將使他們能夠支持跨多個垂直市場的活動。

隨著成本隨著準(zhǔn)確性的提高而降低，商用云平臺越來越多地用于托管處理這些應(yīng)用程序收集的視覺數(shù)據(jù)的 人工智能 算法。這意味著將 人工智能 和 ML 添加到機器視覺系統(tǒng)變得越來越容易，這將不可避免地成為物聯(lián)網(wǎng)（和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）設(shè)備持續(xù)發(fā)展的主要部分

超低功耗傳感

超低功耗傳感器解決方案的可用性對于這一增長至關(guān)重要，因為許多應(yīng)用都需要主動視覺系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以按需快速捕捉圖像，同時兼具更高水平的性能和低功耗。通過在云端處理 人工智能 圖像，可以使用更小、更節(jié)能的傳感器平臺，但這些平臺需要強大的高速數(shù)據(jù)傳輸鏈接到云端。低功耗藍牙 (Bluetooth LE) 技術(shù)在提供這種連接方面非常重要，它提供了一種通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將機器視覺傳感器平臺無線連接到遠程云服務(wù)的簡單方法。這樣，

彩色圖像捕捉

單色（黑白）圖像足以讓許多機器視覺系統(tǒng)執(zhí)行基本的對象識別，但彩色圖像包含更多信息，并有可能為在許多新興應(yīng)用中使用 人工智能 進行場景識別帶來新的維度。顏色提供更大的對比度，更容易準(zhǔn)確地區(qū)分場景中的對象，人工智能系統(tǒng)可以更充分地利用這一點。然而，捕獲彩色圖像比單色圖像消耗更多的能量，因此對于預(yù)計僅在單個紐扣電池上運行至少五個 [CML1] 的電池供電設(shè)備而言，這變得具有挑戰(zhàn)性。因此，當(dāng)在機器視覺系統(tǒng)中使用彩色圖像時，圖像傳感器、控制系統(tǒng)和通信接口的電源管理是最大限度延長電池壽命的關(guān)鍵。

事件觸發(fā)機器視覺

事件觸發(fā)的機器視覺不是不斷地流式傳輸圖像數(shù)據(jù)，而是僅在發(fā)生預(yù)定義事件時才捕獲圖像。使用集成在相機平臺中的高度先進的傳感器監(jiān)控事件的條件?？梢允褂眠@些傳感器監(jiān)控的條件包括運動、溫度、時間、濕度和加速度。然后，開發(fā)人員可以使用這些傳感器的輸出來為事件處理創(chuàng)建復(fù)雜的條件。如果滿足這些事件的這些條件，相機將觸發(fā)圖像捕獲，然后可以使用藍牙低功耗技術(shù)將其傳輸?shù)街悄苁謾C或網(wǎng)關(guān)。

人工智能圖像分析應(yīng)用

事件觸發(fā)的機器視覺在許多既不需要也不可行的恒定圖像數(shù)據(jù)流的應(yīng)用中很有意義。一種這樣的應(yīng)用是庫存監(jiān)控。在這里，事件觸發(fā)的攝像頭可用于監(jiān)控超市貨架上的庫存水平，并在檢測到貨架上的空白時自動發(fā)送補貨警報。作為此應(yīng)用程序的擴展，不僅可以發(fā)送有關(guān)特定過道中特定貨架的通用補貨警報，還可以使用基于云的 人工智能 算法處理圖像，以識別需要補貨的確切產(chǎn)品類型。同樣，這種方法也可以應(yīng)用于家庭環(huán)境中，以監(jiān)控廚房櫥柜或冰箱中的產(chǎn)品水平，并配置為與移動購物應(yīng)用程序連接以創(chuàng)建自動重新排序列表。

具有圖像分析功能的云連接移動應(yīng)用程序

就其本質(zhì)而言，長期存儲空間通常在很長一段時間內(nèi)都是靜態(tài)的，這意味著連續(xù)視頻監(jiān)控沒有意義。它們也只是間歇性地由安全人員照管，這意味著如果發(fā)生闖入或其他一些改變存儲條件的事件（例如泄漏或空調(diào)故障），丟失或損壞可能不會被發(fā)現(xiàn)，因為不可接受采取補救措施之前的時間。在這里，如果檢測到環(huán)境條件發(fā)生變化或意外運動，使用可以發(fā)送更新圖像的相機是有意義的。如果在其物業(yè)中檢測到類似事件，這對于希望接收更新的度假屋主也可能很有用。

如今，智能數(shù)字儀表被用于監(jiān)測工業(yè)過程中環(huán)境變量的狀態(tài)，但仍有無數(shù)的老式模擬儀表仍在使用中。這些必須定期手動讀取，除非在測量值超出預(yù)期范圍時操作員在附近，否則可能無法檢測到，從而可能導(dǎo)致過程停機或產(chǎn)生更大的破壞性后果。在這種情況下，事件觸發(fā)的 人工智能 攝像頭可用于在儀表讀數(shù)漂移超出預(yù)期值時觸發(fā)警報，并將讀數(shù)圖像發(fā)送到過程控制器（人或機器）以采取適當(dāng)?shù)拇胧?/p>

使用彩色成像的應(yīng)用程序

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者還可以通過多種方式使用人工智能機器視覺技術(shù)。除了監(jiān)測環(huán)境條件外，它還可用于監(jiān)測不同程度的成熟度或檢測水果或蔬菜中是否存在疾?。ㄍㄟ^顏色變化）或識別溫室中是否存在有害害蟲（運動）。

支持事件觸發(fā)式人工智能成像的低功耗相機平臺

安森美的 RSL10 智能拍攝相機可以為 OEM 提供一個設(shè)計平臺，該平臺將連接性、彩色和單色成像與基于 人工智能 的處理相結(jié)合。通過優(yōu)化的低功耗運行，它通過集成云服務(wù)提供對高級 人工智能 和 ML 的訪問，并可用于開發(fā)可以運行十多年而無需關(guān)注的遠程機器視覺系統(tǒng)。

RSL10 Smart Shot 相機的開發(fā)是為了在機器視覺系統(tǒng)中實現(xiàn)低功耗圖像捕獲。該平臺的最新版本支持彩色圖像捕捉，集成了藍牙低功耗技術(shù)以實現(xiàn)連接，并支持使用 人工智能 的事件觸發(fā)成像。