啟揚(yáng)方案：邊緣計(jì)算+機(jī)器視覺(jué)，助力產(chǎn)線質(zhì)檢智能化升級(jí)

機(jī)器視覺(jué)是指通過(guò)光學(xué)裝置和非接觸傳感器自動(dòng)接收并處理真實(shí)物體的圖像，分析后獲取所需消息或用于控制機(jī)器運(yùn)動(dòng)的裝置。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，機(jī)器視覺(jué)就是用相機(jī)代替人眼進(jìn)行測(cè)量和判斷。

伴隨工業(yè)4.0、中國(guó)制造2025戰(zhàn)略的實(shí)施以及人工智能等技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺(jué)發(fā)展迎來(lái)飛速發(fā)展的階段。在工業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器視覺(jué)主要應(yīng)用于產(chǎn)品識(shí)別定位、缺陷檢測(cè)、物體測(cè)量、物體分揀，廣泛布局于電子及半導(dǎo)體、食品飲料、汽車、鋼鐵、制藥、紡織等制造領(lǐng)域。

根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，質(zhì)量檢驗(yàn)是機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品最主要的應(yīng)用市場(chǎng)。在工業(yè)制造中，質(zhì)量是產(chǎn)品的生命，傳統(tǒng)質(zhì)檢依賴人工，造成效率低下、標(biāo)準(zhǔn)不一、易缺易漏等問(wèn)題；隨著智能制造的發(fā)展，以機(jī)器視覺(jué)為核心的AI質(zhì)檢代替了傳統(tǒng)人工質(zhì)檢，自動(dòng)化質(zhì)檢系統(tǒng)能夠?qū)Ξa(chǎn)品外觀缺陷、尺寸、焊接、質(zhì)量、完整度等方面進(jìn)行精確檢測(cè)。

人眼質(zhì)檢擁有很大的局限性，而機(jī)器視覺(jué)能夠突破人眼極限，觀測(cè)極細(xì)微產(chǎn)品、高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品，長(zhǎng)時(shí)間工作也不會(huì)疲憊，支持同時(shí)觀測(cè)多個(gè)目標(biāo)，不受主觀情緒影響，審核標(biāo)準(zhǔn)客觀，環(huán)境溫度適應(yīng)性強(qiáng)。機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用極大地提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本。

圖片源于網(wǎng)絡(luò)

自動(dòng)化產(chǎn)線上工業(yè)視覺(jué)質(zhì)檢由成像系統(tǒng)、光源系統(tǒng)、圖像采集處理系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制單元、顯示單元組成。在產(chǎn)線上安裝有多個(gè)工業(yè)相機(jī)、傳感器和輔助光源，傳感器感應(yīng)到產(chǎn)品，工業(yè)相機(jī)采集生產(chǎn)線上產(chǎn)品的圖像信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將圖像信息傳輸?shù)綀D像采集處理系統(tǒng)，邊緣硬件結(jié)合深度學(xué)習(xí)軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析、識(shí)別并得出結(jié)果，根據(jù)結(jié)果控制其他設(shè)備對(duì)不合格產(chǎn)品進(jìn)行剔除等操作。同時(shí)工業(yè)視覺(jué)質(zhì)檢系統(tǒng)與云服務(wù)器進(jìn)行通信，與工廠內(nèi)其他系統(tǒng)共同實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)數(shù)據(jù)管理，打造智能工廠。

圖片源于網(wǎng)絡(luò)

AI質(zhì)檢系統(tǒng)是一系列先進(jìn)軟硬件產(chǎn)品技術(shù)的結(jié)合，需要將訓(xùn)練好的AI模型部署到邊緣計(jì)算模塊，強(qiáng)大的算法與先進(jìn)的圖像處理技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)的全面掌控。要實(shí)現(xiàn)工業(yè)視覺(jué)邊緣計(jì)算與分析，啟揚(yáng)i.MX8M Plus核心硬件是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，i.MX8M Plus處理器具備高性能CPU、高能效GPU、強(qiáng)算力NPU以及出色的ISP等優(yōu)勢(shì)，可直接應(yīng)用于打造工業(yè)視覺(jué)邊緣設(shè)備。

優(yōu)勢(shì)

邊緣機(jī)器學(xué)習(xí)

啟揚(yáng)IAC-IMX8MP-CM核心板基于NXP i.MX8M Plus四核Cortex-A53+單核Cortex-M7架構(gòu)處理器，處理器能夠在工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)邊緣端高級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)推理。處理器內(nèi)置算力高達(dá)2.3TOPS的NPU，支持tensorflow-lite、armNN、OpenCV、Caffe等多種AI框架。通過(guò)高性能Cortex-A53內(nèi)核與NPU相結(jié)合，邊緣設(shè)備將在少量或無(wú)人為干預(yù)的情況下支持機(jī)器學(xué)習(xí)和推理輸入，從而在本地端進(jìn)行決策。通過(guò)i.MX8M Plus處理器，可將機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)邊緣的終端設(shè)備，減少與云之間的數(shù)據(jù)傳輸，提供了更好的延遲和更短的響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)保證了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。

圖像視覺(jué)處理

處理器擁有強(qiáng)大的多媒體功能，支持1080p60、h.265 / 4、VP9、VP8視頻解碼以及1080p60、h.265/4視頻編碼，集成雙ISP圖像信號(hào)處理，支持雙攝像頭輸入實(shí)現(xiàn)立體影像。處理器的ISP能夠?qū)崿F(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)的快速多重曝光、廣角魚(yú)眼畸變校正等復(fù)雜的圖像處理任務(wù)，還能夠處理圖像增強(qiáng)，即使在低光照的情況下，也能呈現(xiàn)清晰圖像，以便進(jìn)行精確的機(jī)器學(xué)習(xí)識(shí)別與處理。

工業(yè)可靠性

i.MX8M Plus處理器擁有優(yōu)秀的工業(yè)特性，滿足工業(yè)應(yīng)用所需的高質(zhì)量和可靠性要求。處理器支持ECC的DRAM控制器，有效降低軟錯(cuò)誤率(SER)；集成時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)TSN，保障數(shù)據(jù)在正確地時(shí)間進(jìn)行傳輸；雙千兆以太網(wǎng)口實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通信；集成800MHz的Cortex-M7協(xié)處理器協(xié)助主核，可執(zhí)行實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)，確保低延遲；兩個(gè)CAN-FD外設(shè)接口連接其他系統(tǒng)，支持低延遲通信；支持工業(yè)級(jí)溫寬，適應(yīng)工業(yè)復(fù)雜環(huán)境。

當(dāng)前，中國(guó)制造正從“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)型升級(jí)，人工智能、機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)拓寬，工業(yè)視覺(jué)正從2D向3D升級(jí)，從傳統(tǒng)工業(yè)視覺(jué)向AI工業(yè)視覺(jué)升級(jí)、從單一產(chǎn)品向綜合解決方案升級(jí)。