Интеллектуальная камера — это система машинного зрения , которая, в дополнение к схеме захвата изображения, способна извлекать специфичную для приложения информацию из захваченных изображений, а также генерировать описания событий или принимать решения, которые используются в интеллектуальной и автоматизированной системе. [1] [2] Интеллектуальная камера — это автономная, автономная система зрения со встроенным датчиком изображения в корпусе промышленной видеокамеры. Она также известна как интеллектуальная камера , (интеллектуальный) датчик зрения , интеллектуальный датчик зрения , интеллектуальный оптический датчик , интеллектуальный оптический датчик , интеллектуальный визуальный датчик или интеллектуальный визуальный датчик .
Система зрения и датчик изображения могут быть интегрированы в одну часть оборудования, известную как интеллектуальный датчик изображения или интеллектуальный датчик изображения . Он содержит все необходимые интерфейсы связи, например, Ethernet, а также промышленные линии ввода-вывода 24 В для подключения к ПЛК , исполнительным механизмам, реле или пневматическим клапанам и может быть как статическим, так и мобильным. [3] Он не обязательно больше промышленной или камеры наблюдения . Возможности в машинном зрении обычно означают степень развития, при которой эти возможности готовы к использованию в отдельных приложениях. Эта архитектура имеет преимущество более компактного объема по сравнению с системами зрения на базе ПК и часто достигает более низкой стоимости за счет несколько более простого (или отсутствующего) пользовательского интерфейса . Интеллектуальные камеры также называются более общим термином интеллектуальные датчики . [4]
Первая публикация термина «умная камера» состоялась в 1975 году [5] , как утверждают Белбашир и др. [6] В 1976 году Отдел электронных систем компании General Electric указал требования двух промышленных фирм к умным камерам в отчете для Национальной технической информационной службы . [7] Авторы, связанные с лабораториями HRL, определили умную камеру как «камеру, которая может обрабатывать свои изображения перед их записью» в 1976 году. [8] Одно из первых упоминаний об умных оптических датчиках появилось в оценке концепции спутников, проведенной NASA и Космическим отделением General Electric в 1977 году. [9] Они были предложены в качестве средства для интеллектуального бортового редактирования и обработки данных.
Умные камеры появились на рынке с середины 80-х годов. В 21 веке они получили широкое распространение, поскольку технологии позволили уменьшить их размер, а их вычислительная мощность достигла нескольких тысяч MIPS (устройства с процессорами 1 ГГц и до 8000 MIPS доступны по состоянию на конец 2006 года).
Искусственный интеллект и фотоника усиливают друг друга. [10] Фотоника ускоряет процесс сбора данных для ИИ, а ИИ расширяет спектр применения фотоники. В 2020 году Sony выпустила первые интеллектуальные датчики зрения с возможностями периферийных вычислений ИИ. [11] Это дальнейшее развитие технологии Exmor .
Умная камера обычно состоит из нескольких (но не обязательно всех) из следующих компонентов:
Имея выделенный процессор в каждом блоке, интеллектуальные камеры особенно подходят для приложений, где несколько камер должны работать независимо и часто асинхронно, или когда требуется распределенное зрение (несколько точек инспекции или наблюдения вдоль производственной линии или внутри сборочной машины). В целом интеллектуальные камеры могут использоваться для тех же типов приложений, где используются более сложные системы зрения, и могут дополнительно применяться в некоторых приложениях, где ограничения по объему, цене или надежности не позволяют использовать более громоздкие устройства и ПК.
Типичные области применения:
Разработчики могут приобретать интеллектуальные камеры и разрабатывать собственные программы для специальных, индивидуальных приложений, или они могут приобретать готовое прикладное программное обеспечение у производителя камеры или из сторонних источников. Пользовательские программы могут разрабатываться путем программирования на различных языках (обычно C или C++ ) или с использованием более интуитивных, хотя и несколько менее гибких, визуальных инструментов разработки , где существующие функции (часто называемые инструментами или блоками) могут быть связаны в список (последовательность или двумерную блок-схему), который описывает желаемый поток операций без необходимости писать программный код. Главное преимущество визуального подхода по сравнению с программированием заключается в более коротком и несколько более простом процессе разработки, доступном также непрограммистам. Доступны другие инструменты разработки с относительно небольшим количеством, но сравнительно высокоуровневых функций, которые можно настроить и развернуть с очень ограниченными усилиями.