Presto Engineering最近舉辦了一個視覺芯片技術網絡研討會，對于視覺芯片是什么，有哪些應用，以及如何優化它的使用展開了討論。Presto Engineering的設計工程師Samer Ismail在視覺芯片技術方面有著深厚的專業知識。Samer將帶您帶來了一段關于圖像處理和視覺芯片適合的信息之旅。乍一看，“低分辨率”視覺芯片似乎是一種折中的設計。事實上，這是一種優化機器視覺應用的方法。

 

視覺傳感技術是傳感技術七大類中的一個，視覺傳感器是指通過對攝像機拍攝到的圖像進行圖像處理，來計算對象物的特征量(面積、重心、長度、位置等)，并輸出數據和判斷結果的傳感器。視覺傳感器是整個機器視覺系統信息的直接來源，主要由一個或者兩個圖形傳感器組成，有時還要配以光投射器及其他輔助設備。視覺傳感器的主要功能是獲取足夠的機器視覺系統要處理的最原始圖像。

 

那么什么是視覺芯片？它不僅僅是一個CMOS圖像傳感器。相反，一個視覺芯片可以捕獲一幅圖像(通常使用CMOS圖像傳感器)，還可以通過模擬和數字電路的組合對圖像進行分析，以提取圖像信息。這讓我想起了邊緣和云處理，視覺芯片的優點在于，它會使處理過程更接近數據源。

 

視覺源于生物界獲取外部環境信息的一種方式，是自然界生物獲取信息的最有效手段，是生物智能的核心組成之一。人類80%的信息都是依靠視覺獲取的，基于這一啟發研究人員開始為機械安裝“眼睛”使得機器跟人類一樣通過“看”獲取外界信息，由此誕生了一門新興學科——計算機視覺，人們通過對生物視覺系統的研究從而模仿制作機器視覺系統，盡管與人類視覺系統相差很大，但是這對傳感器技術而言是突破性的進步。視覺傳感器技術的實質就是圖像處理技術，通過截取物體表面的信號繪制成圖像從而呈現在研究人員的面前。

 

視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數以千計的像素。圖像的清晰和細膩程度通常用分辨率來衡量，以像素數量表示。在捕獲圖像之后，視覺傳感器將其與內存中存儲的基準圖像進行比較，以做出分析。例如，若視覺傳感器被設定為辨別正確地插有八顆螺栓的機器部件，則傳感器知道應該拒收只有七顆螺栓的部件，或者螺栓未對準的部件。此外，無論該機器部件位于視場中的哪個位置，無論該部件是否在 360 度范圍內旋轉，視覺傳感器都能做出判斷視覺傳感技術的出現解決了其他傳感器因場地大小限制或檢測設備龐大而無法操作的問題，由此廣受工業制造界的歡迎。

 

然而，有時候使用低分辨率的視覺芯片更容易捕捉圖像。簡單地說，使用低分辨率設備會使延遲、功耗、成本和面積受益。想想分析64 X 64像素的圖像與一百萬像素的圖像。如果您的應用程序能夠適應低分辨率的配置文件，那么好處是巨大的。

 

典型的高分辨率圖像傳感器采用的是一種能夠制造更大、更昂貴的傳感器的特殊工藝，這些進程通常不支持非易失性內存。因此，如果您捕獲一個圖像，并使用同一個die上的嵌入式處理器來分析它，在沒有嵌入式內存的情況下這很困難。如果您處于低分辨率領域，這些問題就會消失，因為您可以使用標準的、低成本的制造流程。