česky english Vítejte, dnes je středa 28. září 2022

Více než jen pohled. Zjednodušte si vývoj s kity pro Embedded Vision

DPS 1/2017 | Vývoj - články
Autor: Ing. Jan Robenek

O tom, že jeden pohled vydá za tisíc slov, dobře ví každý z nás. Poučka známá z běžného života se však dotýká i řady technických oborů, ve kterých budou ve spojení s čidly tvořit obrazové vstupy nejbohatší zdroj informací. Již více než půl století se proto vědci snaží porozumět všemu okolo zobrazování a vyvinout takové algoritmy, které by umožnily vidět i počítačům, což se jim nakonec i podařilo. První skutečně komerční aplikace zaměřené na strojové vidění analyzovaly rychle se pohybující předměty a sloužily ke kontrole a odhalení vadných výrobků.

Obr. 1 Od obrazu až k systému Embedded Vision [1]

Nejen místo zpětného zrcátka

Zvyšující se výkon procesorů, nižší proudová spotřeba, lepší obrazové snímače a konečně i zdokonalené výpočetní algoritmy – to vše dnes posouvá systémy strojového vidění mnohem dál. O spojení vestavných embedded systémů s možnostmi počítačového vidění pak hovoříme jako o systémech Embedded Vision, se kterými se však pojí nejen zářná budoucnost, ale také spousta mýtů a polopravd. Navrhnout takový systém přitom může být jednodušší, než si kdo pomyslí.

Společnost Avnet Silica proto na svém webu [1] okomentovala pět nejčastějších mylných představ ze světa Embedded Vision, který se tak nedotýká pouze řidičů a jejich potřeby vidět okolo sebe. Pro dosažení úspěchu nemusíte mít zrovna doktorát ze zpracování obrazu (akademici prosím prominou), vhodné technologie již máme běžně k dispozici a začít s nimi nemusí stát zase tolik peněz. A především v tom nezůstaneme nikdy sami – komunita je zde velká a pomoc mívá řadu podob. Distributor však nezůstává pouze u slov a nabízí též řešení, ať již to bude pro aplikace pracující v nedostatečných světelných podmínkách, s vysokým rozlišením, nebo na základě termosnímků.

Obr. 2, 3

Snímat, zpracovat a vidět

Imaging, Processing a Computer Vision – tak přesně to se bude pod pojmem Embedded Vision také ukrývat. Správně se vším naložit nově pomůže dvojice vývojových kitů stavějící na platformách MCU od NXP a STMicroelectronics.

Můžete vyvíjet aplikace pro automobilový průmysl, spotřební elektroniku, zdravotnickou péči, domácí automatizaci nebo analyzovat strojové vidění v průmyslové sféře, ale základem zde pokaždé budou vhodné nástroje. Pojďme se krátce podívat na dva z nich. A v duchu úvodní věty zároveň zveme i k prohlídce obrázků.

První „Kinetis Camera Development Kit“ své síly spojil s levnou vývojovou platformou Freedom K82F pro mikrokontroléry od NXP a staví na MCU Kinetis K82 s jádrem Cortex-M4. Jeho součástí bude miniaturní modul kamery VGA TD next TD7740-FBAC s konektorem flex, objektivem pro dosažení horizontálního zorného pole HFOV 90° a IR filtrem. Ve spojení s rozhraním USB dokáže zachytávat fotografie nebo streamovat v reálném čase video s rozlišením QQVGA (160 × 120) při 25 snímcích za vteřinu.

Mikrokontrolér s modulem FlexIO může simulovat protokoly typu UART nebo SPI a pro naše účely rovněž integrovat rozhraní kamery. Jeho desku K82F pak využijeme při návrhu zabezpečovacích a dohledových systémů, řešení pro automatizovanou kontrolu, aplikací pro třídění a identifikaci součástek, kamer s čidly pohybu, v rámci domácí automatizace, systémů pro řízení přístupu, v logistice i maloobchodě.

Pokud jde o druhý vývojový kit STM32F7 s podporou platformy mbed, dostáváme nabídku 4,3palcového barevného displeje s kapacitním dotykovým ovládáním spolu s rozhraním USB, nízkou spotřebou a veškerým nezbytným softwarem a hardwarem pro rychlý vývoj aplikací okolo embedded vision v rámci internetu věcí IoT, monitorovacích průmyslových systémů apod.

U kitu založeného na desce STM32F7 od STMicroelectronics můžeme těžit z podpory videa, audia, různých senzorů, grafiky, zabezpečení a také možností vysokorychlostního připojení. Rodina mikrokontrolérů STM32 s jádrem Cortex- M7 nabídne různé velikosti paměti a také variantu s nebo bez kodeku JPEG. Pro zajištění kvality VGA (640 × 480) nebo videa s nižším rozlišením opět poslouží řada miniaturních modulů kamer TD next.

S celou nabídkou se podrobněji seznámíte na [1], kde naleznete i jiná řešení, třeba ta od Xilinxu.

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik