高效處理影像資料
透過精簡的影像處理來降低成本
現代視覺應用會產生龐大的資料量。Basler 資料減量系統運用影像預處理,大幅降低資料量;如此一來,便能減少運算硬體支出、降低營運成本並提升效率。
選用 Basler 資料減量系統的四大理由
成本降低最多達 80%
FPGA 影像預處理可大幅降低記憶體需求與運算成本彈性
挑選合適的 CoaXPress 相機,搭配可程式化影像擷取卡使用具擴展能力、迎向未來
適用於配備 1 至 99 台相機的 CXP 系統,並可擴展為 CoaXPress-over-Fiber 系統精實
採用關鍵零件較少、結構單純的系統,可減少維護工作
兼具高細節精度與快速周期時間的視覺系統:
對運算架構的極高要求
CoaXPress 屬於成熟的視覺標準,是高效能影像處理系統的基礎;相機透過 CoaXPress 影像擷取卡連線至運算架構。
以 108 Gbps 速率,每 5 分鐘即能產生 4 TB 影像資料
這類視覺系統產生的影像資料量極為龐大。為了處理這些資料,許多運算架構採用將影像分送至多個運算單元的設計,這些單元通常屬工業電腦。第 1 張畫格送往第 1 個單元,在幾微秒後將第 2 張畫格送往第 2 個單元,依此類推。這種資料轉送方式便能輕易產生多達4 TB的影像資料,僅需短短5 分鐘!
資料減量系統
清理並減量影像資料,讓系統更有效率
面對不斷增長的影像資料洪流,目前業界如何因應?實務上經常採用基於資料轉送的運算架構:將第 1 張畫格轉送至第 1 個運算單元,第 2 張轉送至第 2 個運算單元,依此類推;資料持續分割並轉送,直到傳輸速率降至下游運算單元可處理的水準為止。
傳統運算架構
影像擷取卡的唯一功能是轉送影像資料;因此,運算單元必須配備多顆高效能 GPU 與 CPU。
影像資料的輸入頻寬不受限制。
多顆昂貴的 GPU 與 CPU,拉高整體成本。
資料減量運算架構
經過程式化的影像擷取卡 FPGA,是視覺系統的關鍵推手:首先執行影像資料清理 (例如明暗不均校正);接著透過分割技術 (例如 Blob 分析) 進行影像資料減量。
輸入頻寬可從 100 Gbps 降至 2 Gbps。
資料減量系統可大幅降低對 GPU 與 CPU 效能的需求。
系統成本可降低最多達 80%
光是就單次投資成本來看,資料減量視覺系統的成本效益也比傳統方案高出多達 28%。
機器每運作一年,便能省下 80% 營運成本。
也就是說,所節省的金額,在約十年的典型使用週期內,也可達到約 80%。
此次比較涵蓋相機、影像擷取卡、主機系統與 GPU 的採購成本,以及雲端儲存與電力的持續營運成本。
一套系統,無限可能
相機型號的挑選與在系統中的搭配,同樣具備彈性。 同時,運算基礎架構與所使用的演算法皆可自由選擇;系統元件亦可隨時搭配組合並擴充。

CoaXPress 相機與鏡頭
當您的視覺系統既要提供特別細緻的影像,又要維持高取像速度時,即可採用 CoaXPress 相機。如本例所示,檢測工作通常由多相機系統負責處理。

具備 FPGA 影像預處理的影像擷取卡
每套資料減量系統的核心,都是 CoaXPress 影像擷取卡搭配 VisualApplets 軟體。兩者攜手處理影像資料串流的預處理,甚至在資料抵達工業電腦之前便已完成。
效率提升如何達成?
運用 Blob 分析鎖定相關影像區域,為您的系統去除多餘資料
FPGA 程式開發環境 VisualApplets 能高效實作多種影像預處理任務,包括 Blob 分析。在此過程中,將連續的畫素區域與背景分離,形成獨立物件 (分割),並以面積大小、輪廓長度、邊界框座標等特徵加以描述 (分類)。
在預處理階段執行 Blob 分析時,會在影像資料首次儲存前完成分割。因此後續僅需處理相關的感興趣區域 (ROI),大幅減少需傳輸與儲存的資料量。

以影像壓縮減少資料量
JPEG 壓縮可大幅減少每張影像的資料量。即使僅將 JPEG 品質從 100% 適度降至 75%,資料量也可減少多達 86%,同時維持極佳的影像品質。在許多應用情境中,甚至能採用更高壓縮率,進一步提升空間節省潛力。
資料量減少後,可大幅降低儲存、傳輸與運算成本。可程式化影像擷取卡雖會產生額外投資成本,但很快即可回收:以 60 fps 速率持續運作約 14 天後,節省的儲存成本便足以抵銷這筆投資。
在兩年的典型使用週期內,儘管初期需投入額外成本,仍可節省總成本約 85%。從這個臨界點起,系統將持續以更高的成本效益運作,並為更高頻寬與未來擴充預留空間。
深入了解 JPEG 壓縮這一切是值得的:當我們檢視從感光元件、相機 FPGA 到運算架構的整條影像處理鏈時,往往能發現提升效率的潛力。
我們對系統的全方位思考方式,總能一再贏得客戶的信賴。

資料減量可大幅減少運算硬體,效果如下:
高效能視覺系統,兼具最高成本效益。
資料減量在哪些應用中特別值得採用?
當生產線速度日益加快、又必須滿足最高品質要求時,傳統影像處理系統很快便會達到極限。資料減量系統最適合需要最高檢測精度的高速應用。
如何為您的應用打造資料減量視覺系統
針對您的影像處理需求,我們提供 CoaXPress 面掃描與線掃描相機、精密光學元件、強大的影像擷取卡以及軟體等最佳組合。

我們能迅速為您打造出資料減量視覺系統
我們的項目團隊能在影像擷取卡的 FPGA 上,快速且高效實作影像預處理演算法,例如銳化、Blob 分析、JPEG 壓縮,或您指定的特定解決方案。
您是否想確認我們的解決方案符合您的需求?我們可在概念驗證階段測試您的應用可行性,模擬您的使用情境,並為您的專案決定最佳硬體配置。
在您投入資源之前,即可於 5 個工作天內獲得穩固的決策依據。
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