http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 20:47:47 來源:電子工程專輯
在實際的應用係統中,嵌入式視覺技術可望帶來什麼樣的潛力呢?Berkeley Design Technology Inc. (BDTi)公司總裁兼嵌入式視覺聯盟(Embedded Vision Alliance;EVA)創辦人Jeff Bier在接受《EETimes》的專訪中分享了他的看法。在缺乏共通標準而使嵌入式視覺技術發展受阻之際,Jeff Bier強調唯有一種兼容各層麵功能的標準,才能真正開啟並普及嵌入式視覺應用。
嵌入式視覺係統所用的處理器必須具備什麼樣的性能要求?
Jeff Bier:視(shi)覺(jiao)演(yan)算(suan)法(fa)與(yu)應(ying)用(yong)大(da)大(da)地(di)延(yan)伸(shen)了(le)處(chu)理(li)器(qi)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)的(de)範(fan)圍(wei)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo),雖(sui)然(ran)以(yi)運(yun)算(suan)能(neng)力(li)的(de)觀(guan)點(dian)而(er)言(yan),處(chu)理(li)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。但(dan)當(dang)你(ni)跨(kua)越(yue)學(xue)術(shu)研(yan)究(jiu)到(dao)實(shi)際(ji)係(xi)統(tong)的(de)鴻(hong)溝(gou),采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)演(yan)算(suan)法(fa)以(yi)即(ji)時(shi)執(zhi)行(xing)視(shi)頻(pin)輸(shu)入(ru)時(shi),卻(que)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)地(di)會(hui)消(xiao)耗(hao)掉(diao)許(xu)多(duo)的(de)處(chu)理(li)功(gong)率(lv)。在(zai)許(xu)多(duo)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)中(zhong),設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)麵(mian)臨(lin)著(zhe)尺(chi)寸(cun)、功耗與成本等嚴苛的限製條件,因此,能夠以低成本與低功耗提供充份的處理能力是至關重要的。
而在其它一些要求大量運算的嵌入式處理領域──如隨即浮現於我腦海中的消費性視頻設備──在(zai)某(mou)種(zhong)程(cheng)度(du)上(shang)而(er)言(yan),演(yan)算(suan)法(fa)是(shi)標(biao)準(zhun)化(hua)的(de)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)芯(xin)片(pian)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)功(gong)能(neng)固(gu)定(ding)的(de)硬(ying)件(jian)加(jia)速(su)器(qi)和(he)協(xie)同(tong)處(chu)理(li)器(qi),以(yi)低(di)功(gong)耗(hao)和(he)低(di)成(cheng)本(ben)提(ti)供(gong)大(da)量(liang)的(de)處(chu)理(li)器(qi)運(yun)算(suan)性(xing)能(neng)。
但(dan)在(zai)視(shi)覺(jiao)應(ying)用(yong)方(fang)麵(mian),不(bu)同(tong)的(de)應(ying)用(yong)之(zhi)間(jian)往(wang)往(wang)采(cai)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)演(yan)算(suan)法(fa),甚(shen)至(zhi)是(shi)在(zai)同(tong)一(yi)款(kuan)應(ying)用(yong)中(zhong),所(suo)用(yong)的(de)演(yan)算(suan)法(fa)也(ye)可(ke)能(neng)因(yin)設(she)計(ji)不(bu)同(tong)或(huo)時(shi)間(jian)不(bu)同(tong)而(er)異(yi)。因(yin)此(ci),除(chu)了(le)極(ji)其(qi)少(shao)數(shu)的(de)一(yi)些(xie)大(da)量(liang)應(ying)用(yong)以(yi)外(wai),功(gong)能(neng)固(gu)定(ding)的(de)硬(ying)件(jian)往(wang)往(wang)無(wu)法(fa)作(zuo)為(wei)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。在(zai)嵌(qian)入(ru)式(shi)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)中(zhong),我(wo)們(men)需(xu)要(yao)的(de)處(chu)理(li)器(qi)必(bi)須(xu)能(neng)夠(gou)以(yi)低(di)成(cheng)本(ben)與(yu)低(di)功(gong)耗(hao),提(ti)供(gong)每(mei)秒(miao)數(shu)十(shi)億(yi)次(ci)即(ji)時(shi)運(yun)算(suan)處(chu)理(li)性(xing)能(neng),並(bing)具(ju)有(you)彈(dan)性(xing)化(hua)的(de)可(ke)編(bian)程(cheng)性(xing)能(neng)。過(guo)去(qu)幾(ji)年(nian)來(lai),已(yi)經(jing)有(you)這(zhe)樣(yang)的(de)處(chu)理(li)器(qi)問(wen)世(shi),並(bing)可(ke)協(xie)助(zhu)嵌(qian)入(ru)式(shi)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)進(jin)一(yi)步(bu)導(dao)入(ru)主(zhu)流(liu)應(ying)用(yong)中(zhong)。
傳感器在此所扮演的角色為何?
Bier:很hen明ming顯xian地di,圖tu形xing傳chuan感gan器qi是shi嵌qian入ru式shi視shi覺jiao技ji術shu的de關guan鍵jian。圖tu形xing傳chuan感gan器qi在zai近jin年nian來lai已yi變bian得de比bi較jiao不bu那na麼me昂ang貴gui了le,這zhe主zhu要yao可ke歸gui功gong於yu行xing動dong電dian話hua普pu遍bian且qie大da量liang且qie地di采cai用yong了le圖tu形xing傳chuan感gan器qi。除chu了le傳chuan統tong的de圖tu形xing傳chuan感gan器qi以yi外wai,許xu多duo視shi覺jiao應ying用yong都dou可ke以yi利li用yong各ge式shi各ge樣yang的de傳chuan感gan器qi。例li如ru,3D傳感器在微軟Kinect的應用即其一例,3D傳感器可說是許多應用的一大福音,因為有了3D影像後確實簡化了一些視覺任務。
在深入探索嵌入式係統以前,必須先具備哪些電腦視覺知識呢?
Bier:daduoshudeqianrushixitongshejigongchengshibingbulejieqianrushishijiaojishujuyoushenmeyangdenengli。zheshiyinwei,yizhidaozuijinyiqian,zaidaduoshudeqianrushixitongzhongshiyongshijiaojishurengbuqieshiji;它畢竟還是太昂貴了。而今,為一係列廣泛的各種係統進一步納入視覺性能,在經濟上已經變得較為可行了;因此,對於係統設計者而言,熟悉這項技術、並進一步了解這項技術能做些什麼是相當重要的。
早(zao)期(qi)采(cai)用(yong)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)現(xian)在(zai)已(yi)經(jing)可(ke)以(yi)拿(na)出(chu)一(yi)些(xie)令(ling)人(ren)驚(jing)喜(xi)的(de)新(xin)產(chan)品(pin)和(he)產(chan)品(pin)功(gong)能(neng)了(le)。當(dang)然(ran),工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)了(le)解(jie)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)能(neng)做(zuo)什(shen)麼(me),同(tong)時(shi)也(ye)要(yao)學(xue)會(hui)如(ru)何(he)把(ba)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)整(zheng)合(he)於(yu)自(zi)己(ji)的(de)產(chan)品(pin)中(zhong)。在(zai)這(zhe)方(fang)麵(mian),目(mu)前(qian)雖(sui)然(ran)已(yi)經(jing)累(lei)積(ji)了(le)一(yi)些(xie)龐(pang)大(da)的(de)出(chu)版(ban)文(wen)獻(xian)可(ke)供(gong)參(can)考(kao),但(dan)其(qi)中(zhong)絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)都(dou)是(shi)學(xue)術(shu)研(yan)究(jiu)出(chu)版(ban)品(pin),以(yi)及(ji)一(yi)些(xie)通(tong)常(chang)不(bu)適(shi)合(he)協(xie)助(zhu)工(gong)程(cheng)師(shi)用(yong)於(yu)構(gou)建(jian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)文(wen)獻(xian)。工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)需(xu)要(yao)的(de)是(shi)更(geng)實(shi)際(ji)的(de)資(zi)訊(xun),如(ru)指(zhi)導(dao)方(fang)針(zhen)、設計實例、架構圖以及樣本程式碼等。
由BDTi、CEVA、賽靈思(Xilinx)、IMS Research、亞德諾(ADI)、Apical、安富利(Avnet)、Cognivue、飛思卡爾(Freescale)、MathWorks、美商國家儀器(NI)、NVIDIA 、德州儀器(TI)、TEL與XMOS等嵌入式係統處理器晶片商、影像處理業者、量測廠商與EDA廠商等多家公司共同組成的嵌入式視覺聯盟(EVA),共同致力於提高人們對於嵌入式視覺技術的認知,並為設計工程師提供協助其使用嵌入式視覺技術技術時必備的實用資訊。目前,EVA聯盟的第一項計劃是打造專為工程師提供實用資訊的網站。
目前有什麼可用的嵌入式視覺係統開發平台呢?
Bier:從(cong)頭(tou)開(kai)始(shi)打(da)造(zao)一(yi)款(kuan)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)或(huo)子(zi)係(xi)統(tong),可(ke)說(shuo)是(shi)一(yi)項(xiang)龐(pang)大(da)且(qie)複(fu)雜(za)的(de)工(gong)作(zuo)。你(ni)必(bi)須(xu)從(cong)像(xiang)影(ying)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)與(yu)處(chu)理(li)器(qi)等(deng)這(zhe)一(yi)類(lei)的(de)基(ji)本(ben)元(yuan)素(su)開(kai)始(shi),以(yi)及(ji)從(cong)無(wu)到(dao)有(you)著(zhe)手(shou)建(jian)立(li)一(yi)種(zhong)演(yan)算(suan)法(fa)。這(zhe)對(dui)於(yu)資(zi)源(yuan)的(de)利(li)用(yong)而(er)言(yan),並(bing)不(bu)是(shi)非(fei)常(chang)有(you)效(xiao)率(lv)的(de)作(zuo)法(fa),特(te)別(bie)是(shi)因(yin)為(wei)在(zai)視(shi)覺(jiao)應(ying)用(yong)中(zhong)還(hai)存(cun)在(zai)著(zhe)不(bu)斷(duan)周(zhou)而(er)複(fu)始(shi)出(chu)現(xian)的(de)共(gong)同(tong)問(wen)題(ti)。
工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)最(zui)好(hao)不(bu)要(yao)選(xuan)擇(ze)這(zhe)種(zhong)卷(juan)土(tu)重(zhong)來(lai)的(de)做(zuo)法(fa),他(ta)們(men)應(ying)該(gai)能(neng)夠(gou)針(zhen)對(dui)特(te)定(ding)應(ying)用(yong)的(de)一(yi)些(xie)共(gong)同(tong)元(yuan)素(su),重(zhong)新(xin)使(shi)用(yong)業(ye)經(jing)驗(yan)證(zheng)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),然(ran)後(hou)再(zai)將(jiang)自(zi)己(ji)的(de)專(zhuan)才(cai)發(fa)揮(hui)在(zai)其(qi)設(she)計(ji)獨(du)特(te)之(zhi)處(chu)。我(wo)個(ge)人(ren)認(ren)為(wei),這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)我(wo)們(men)需(xu)要(yao)專(zhuan)門(men)針(zhen)對(dui)視(shi)覺(jiao)應(ying)用(yong)的(de)先(xian)進(jin)開(kai)發(fa)平(ping)台(tai),例(li)如(ru),其(qi)中(zhong)包(bao)括(kuo)開(kai)發(fa)板(ban)以(yi)及(ji)合(he)適(shi)的(de)處(chu)理(li)器(qi)、記憶體、I/Ohetuxingchuanganqideshijiaokaifapingtai。tongshihaibansuiyoujianzhiyigehuoduogeshijiaoyingyonganlideyingyongruanjian。ciwai,zheyishijiaokaifapingtaiyetigongleyuandaima,shigongchengshimennenggoucankaozhexiefanliyingyonglijikaishigongzuo,bingduiqishejijinxingxiugai,huotianjiasuoxudedutegongneng。
這(zhe)種(zhong)開(kai)發(fa)平(ping)台(tai)還(hai)將(jiang)包(bao)括(kuo)強(qiang)大(da)的(de)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju),讓(rang)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)在(zai)定(ding)義(yi)所(suo)需(xu)的(de)功(gong)能(neng)時(shi),能(neng)夠(gou)作(zuo)業(ye)於(yu)更(geng)高(gao)的(de)抽(chou)象(xiang)層(ceng),無(wu)需(xu)犧(xi)牲(sheng)太(tai)多(duo)性(xing)能(neng)。同(tong)時(shi),完(wan)整(zheng)的(de)開(kai)發(fa)平(ping)台(tai)還(hai)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)最(zui)佳(jia)化(hua)視(shi)覺(jiao)建(jian)構(gou)功(gong)能(neng)的(de)豐(feng)富(fu)工(gong)具(ju)庫(ku)。
先進的開發平台將帶來莫大助益,以實現並加速視覺功能的普及。
嵌入式視覺領域有什麼樣的標準需求?
Bier:當dang今jin的de嵌qian入ru式shi視shi覺jiao技ji術shu正zheng因yin為wei缺que乏fa標biao準zhun使shi其qi發fa展zhan受shou阻zu。對dui於yu係xi統tong所suo能neng提ti供gong的de一yi些xie基ji本ben性xing能neng適shi用yong什shen麼me條tiao款kuan,甚shen至zhi也ye沒mei有you什shen麼me共gong識shi。這zhe讓rang工gong程cheng師shi們men更geng難nan以yi選xuan擇ze最zui佳jia的de技ji術shu與yu建jian構gou解jie決jue方fang案an,也ye無wu法fa因yin應ying時shi間jian改gai變bian需xu求qiu而er調tiao整zheng其qi設she計ji。
zhiyuqianrushishijiaojishuruhecainengfahuizhenzhengdeqianli?worenweiwomenjiangxuyaoyizhongrongnagegecengmiandebiaozhun。liru,ruguojiyushoushideyonghujiemianbiandepuji,duiyuyonghueryan,nenggoushiyongyitaojuyouduozhongbutongjizhidetongyongshoushigongnengjianghuibiandeshifenzhongyao。erruguo3D成像成為視覺應用的共同工具,那麼不管使用什麼樣的傳感器,我們都將必須為視覺應用找到一個重現3D圖形數據的共同方式。