Embedded Vision: Die Zukunft intelligenter Geräte
Viele Elektronikgeräte, wie Computer oder Kameras, werden immer kleiner und gleichzeitig leistungsfähiger. Dieser Trend ist auch in der Welt der Bildverarbeitung zu beobachten: Dank Embedded Vision können Bildverarbeitungssysteme kostengünstig und anwendungsspezifisch hergestellt werden. Erfahren Sie hier, was Embedded Vision genau bedeutet und welche Anwendungen davon profitieren.
Entwicklung von Embedded IoT-Vision-Systemen
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Lernen Sie, wie eine optimierte Bildverarbeitungsarchitektur für die Bereitstellung von ML-Modellen von der AWS-Cloud bis zum Edge-Gerät realisiert werden kann. So können Entwicklerteams schnell mit dem Prototyping ihrer intelligenten, vernetzten Bildverarbeitungsanwendungen beginnen.
IoT-Webinar ansehenEmbedded Vision Systeme – Definition und Funktionsweise
Embedded Vision bezeichnet die Integration von Computer Vision Technologie in intelligente Geräte wie Kameras, Smartphones, Drohnen und Roboter. Dadurch können solche Geräte visuelle Daten in Echtzeit erfassen, verarbeiten und analysieren. Durch die Integration von Bildverarbeitungstechnologien sind diese Systeme in der Lage, visuelle Daten wahrzunehmen und zu interpretieren, wodurch sie intelligenter und effizienter werden und schnellere Entscheidungen und Automatisierung ermöglichen. Embedded Vision Systeme bestehen aus Sensoren, die visuelle Daten aufnehmen, Prozessoren, die die Daten analysieren, und Software, die spezifische Aufgaben auf der Grundlage der Analyse ausführt.
Wie funktionieren Embedded Vision Technologien?
Embedded Vision Systeme kombinieren Bildverarbeitung mit künstlicher Intelligenz und arbeiten, indem sie visuelle Daten aus der Umgebung mit Sensoren wie Kameras erfassen. Die Daten werden dann mithilfe spezieller Hardware und Software verarbeitet, um relevante Informationen zu extrahieren. Die extrahierten Informationen können für eine Vielzahl von Anwendungen wie Objekterkennung, Gesichtserkennung, Gestenerkennung und Augmented Reality verwendet werden.
Aufbau eines Embedded Vision Systems
Ein Embedded Vision System besteht aus mehreren Komponenten, die zusammen visuelle Daten aufnehmen, verarbeiten und ausgeben:
Kleine Kamera: Die erste Komponente ist eine kleine Kamera. Sie erfasst visuelle Daten und wandelt diese in ein digitales Signal um.
Processing Board: Das digitale Signal wird anschließend an einen Bildverarbeitungsprozessor weitergeleitet, der die Daten analysiert, verarbeitet und an einen Ausgabeprozessor sendet.
Kabel: Die Kamera ist meist über ein kurzes Kabel direkt mit dem Processing Board verbunden.
Diese Komponenten werden in ein größeres System integriert. Ein PC in der industriellen Bildverarbeitung ist für allgemeine Zwecke geeignet, während Processing Boards in einem Embedded Vision System für anwendungsspezifische Aufgaben entwickelt werden.
Wie werden Embedded Vision Kameras integriert?
Bei Bildverarbeitungsanwendungen erfolgt die Integration in der Regel über eine GigE-Schnittstelle oder USB-Schnittstelle, die als Plug-and-Play-Lösung an einen PC angeschlossen wird. In Verbindung mit einem Software Development Kit des Herstellers kann so einfach auf die Kamera zugegriffen werden.
Zusätzlich zu Standardschnittstellen wie USB werden in Embedded Anwendungen flexible Low-Level-Schnittstellen gewählt, da sie in direkten Verbindungsszenarien Vorteile bieten. Allerdings setzen diese Schnittstellen Kenntnisse über Embedded Technologien voraus - der Integrationsaufwand kann daher höher sein.
Fünf Expertentips für Embedded Vision Systeme
Das Embedded Design eröffnet eine Vielzahl von Möglichkeiten für neue Computer Vision Anwendungen. Aber die Technologie hat auch ihre Tücken. Unser Experte Thies Moeller zeigt einige der häufigsten Fehler beim Design und Einsatz von Embedded Vision Systemen auf und erklärt, wie Sie diese vermieden können.
Anwendungen im Überblick
Embedded Vision Systeme können neue Märkte erschließen, die Sicherheit in diversen Anwendungen verbessern sowie Prozesse automatisieren und effizienter gestalten.
Medical & Life Sciences
Im Gesundheitswesen wird Embedded Vision für die medizinische Bildverarbeitung, Krankheitserkennung, Patientenüberwachung und Diagnose eingesetzt. Beispielsweise können Embedded Vision Systeme hochauflösende Bilder von inneren Organen erfassen, Abnormitäten erkennen, Röntgen- und MRT-Bilder analysieren und chirurgische Eingriffe unterstützen. Klassische Beispiele aus dem medizinischen Alltag sind tragbare Funduskameras, die ein Bild des Augenhintergrunds aufnehmen können oder ein digitales Dermatoskop für die Untersuchung von Hautläsionen.
Automobilindustrie
Integrierte Bildverarbeitungstechnologien werden in der Automobilindustrie eingesetzt, um die Sicherheit und Effizienz zu verbessern. Sie ermöglicht fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS), autonomes Fahren und Innenraumüberwachung. Darüber hinaus können Embedded Vision Systeme Objekte, Fußgänger und Verkehrsschilder erkennen und dem Fahrer in Echtzeit Rückmeldung geben.
Robotik
Embedded Vision revolutioniert auch das Feld der Robotik, indem sie Robotern ermöglicht, autonom zu navigieren, mit ihrer Umgebung zu interagieren und komplexe Aufgaben auszuführen. Vision-guided Robotik kann beispielsweise zur Qualitätskontrolle, Inspektion und Montage eingesetzt werden.
Sicherheit
Embedded Technologien werden in Sicherheitssystemen eingesetzt, um verdächtiges Verhalten zu erfassen und zu überwachen. Sie können Personen identifizieren, ihre Bewegungen verfolgen und unbefugten Zugang zu gesperrten Bereichen erkennen. Zudem können diese Lösungen auch Videomaterial analysieren und Sicherheitspersonal bei verdächtigen Aktivitäten alarmieren.
Vorteile von Embedded Vision Technologien
Echtzeit-Verarbeitung: integrierter Bildverarbeitungstechnologien können große, visuelle Datenmengen in Echtzeit verarbeiten und analysieren, was Echtzeit-Entscheidungen und -Feedback ermöglicht. Dies ist bei Anwendungen wie autonomem Fahren entscheidend, wo Entscheidungen schnell und genau getroffen werden müssen.
Geringer Energieverbrauch: Embedded Vision Systeme sind darauf ausgelegt, energieeffizient zu sein, was für mobile Geräte wie Smartphones und Drohnen entscheidend ist.
Kleine Größe: Die kleinen Abmessungen von Embedded Vision Systemen ermöglichen es, sie in nahezu jede Anwendung zu integrieren.
Kostengünstig: Die Komponenten integrierter Bildverarbeitungstechnologien haben einen geringen Stückpreis, was Sie zu einer wirtschaftlichen Option für Unternehmen macht.
Kleine Lösung mit großer Wirkung – ein Blick in die Zukunft
Die Welt wird in den nächsten Jahren immer mehr Embedded Vision Lösungen sehen. Anwendungsspezifische Bildverarbeitungssysteme bieten eine innovative und kosteneffiziente Alternative zu generischen Computern, da der PC viel unnötige Hard- und Software mit sich bringt. Zudem sind Embedded Vision Systeme sehr leicht und kompakt. Dadurch können ehemals stationäre Geräte sogar mobil und tragbar gemacht werden.
Embedded Bildverarbeitungstechnologien ermöglichen eine völlig neue Generation von Produkten. Auch die Fortschritte in der Künstlichen Intelligenz (KI) werden dazu beitragen, dass Embedded Vision Systeme noch intelligenter und effektiver werden, wodurch sie in der Lage sind, eine Vielzahl von Aufgaben in verschiedenen Branchen zu übernehmen und Wettbewerbsvorteile zu schaffen.
