您是否注意過(guò)攝像頭如何順利地捕捉到較大場(chǎng)景中的特定區(qū)域?或者機(jī)器人如何從垃圾傳送帶上的雜亂物品中挑出特定的東西?這些任務(wù)通常由系統(tǒng)內(nèi)特定硬件資源上運(yùn)行的軟件來(lái)完成。

借助安森美 (onsemi) 圖像傳感器中的智能感興趣區(qū)域 (SmartROI) 功能，用戶和機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以快速聚焦在最需要關(guān)注或分析的特定區(qū)域。這樣便可優(yōu)化工業(yè)流程，提高診斷準(zhǔn)確性，加快決策速度。在本文中，您將了解安森美的 SmartROI 功能、其在機(jī)器視覺(jué)中的優(yōu)勢(shì)，以及集成了 SmartROI 功能且屢獲嘉獎(jiǎng)的 AR2020 2000萬(wàn)像素圖像傳感器。

SmartROI 的重要性

具備 SmartROI 功能的安森美圖像傳感器可以在每一幀中捕獲場(chǎng)景中的多個(gè)區(qū)域。只需一次捕獲，您就可以獲得所有需要的數(shù)據(jù)：一幅降低帶寬的圖像，另一幅是保留原始分辨率的清晰圖像。

如果沒(méi)有該功能，視覺(jué)系統(tǒng)必須執(zhí)行兩次曝光/捕獲過(guò)程。這會(huì)導(dǎo)致視覺(jué)系統(tǒng)出現(xiàn)多個(gè)問(wèn)題：

運(yùn)行速度減慢(獨(dú)立場(chǎng)景捕捉)

缺少事件發(fā)生時(shí)的關(guān)鍵信息

丟失事件發(fā)生時(shí)的背景信息(因?yàn)樵紙?chǎng)景現(xiàn)在已經(jīng)改變)。

這些缺陷會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果。監(jiān)控應(yīng)用最好能夠同時(shí)兼顧兩個(gè)方面：一是捕捉整個(gè)場(chǎng)景，即使畫(huà)面分辨率較低，也能讓我們對(duì)場(chǎng)景有一個(gè)全面的了解;二是將重點(diǎn)放在入口的門(mén)或鎖等關(guān)鍵區(qū)域，以原始分辨率呈現(xiàn)清晰的細(xì)節(jié)。如果操作員必須通過(guò)兩幀來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，那么捕獲這兩幀之間的延遲可能會(huì)使整個(gè)監(jiān)控操作無(wú)效——可能會(huì)錯(cuò)過(guò)事件或背景信息。

何處使用 SmartROI

機(jī)器視覺(jué)攝像頭通常部署在工廠自動(dòng)化環(huán)境中。它們?cè)诟咄掏铝凯h(huán)境中運(yùn)行，消除操作中的任何延遲都能節(jié)省成本。SmartROI 功能通過(guò)在單幀中呈現(xiàn)多個(gè)區(qū)域的圖像，實(shí)現(xiàn)了消除延遲的目標(biāo)。

機(jī)器視覺(jué)攝像頭通常采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (CNN)，并由 AI/ML 算法驅(qū)動(dòng)。具備 SmartROI 功能的傳感器能夠同時(shí)獲取低帶寬的場(chǎng)景概況和高清晰度的預(yù)定區(qū)域圖像。這種巧妙的設(shè)計(jì)使得開(kāi)發(fā)者可以快速訓(xùn)練攝像頭并完成場(chǎng)景推斷，進(jìn)而有效降低延遲，提高吞吐量，提升視覺(jué)系統(tǒng)的整體效率。

AR2020 SmartROI – 控制帶寬和功耗，同時(shí)提供背景信息

多種應(yīng)用可以利用此功能，如下所述。

01 工廠自動(dòng)化 - 包裹掃描

不久前，包裹掃描功能還只是掃描印刷或粘貼在盒子上的條形碼。這些包裹現(xiàn)在不僅僅攜帶條形碼，還包括產(chǎn)品詳細(xì)信息、公司地址、電話號(hào)碼、原產(chǎn)地、批次、制造信息等。但我們可能不需要一次性全部獲取這些信息。SmartROI 支持僅關(guān)注感興趣的區(qū)域。

02 工廠自動(dòng)化 - 檢驗(yàn)與質(zhì)量控制 (IQC)

一般來(lái)說(shuō)，被掃描的物體上有一些需要特別關(guān)注的關(guān)鍵區(qū)域(如瓶蓋)，而其他區(qū)域的信息(如環(huán)繞瓶身的品牌包裝或印刷的文字)則是必要的背景資料。SmartROI 功能讓我們能以較低的分辨率掃描整個(gè)瓶子，同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注關(guān)鍵的瓶蓋，獲得清晰的細(xì)節(jié)，確保其已封閉妥當(dāng)。

03 視頻會(huì)議 (VC) - 構(gòu)圖

當(dāng)今的 VC 系統(tǒng)追求讓所有參與者獲得高度沉浸式的體驗(yàn)。無(wú)論是條形視頻會(huì)議系統(tǒng)還是具有 360 度視圖的桌面系統(tǒng)，這些終端設(shè)備都力求讓所有參會(huì)者參與進(jìn)來(lái)，營(yíng)造一種自然、真實(shí)的面對(duì)面互動(dòng)氛圍。SmartROI 幫助聚焦動(dòng)作發(fā)生的區(qū)域，提供一個(gè)更廣闊的視角，讓人們?nèi)媪私鈪⑴c者的原始細(xì)節(jié)和整個(gè)會(huì)議的環(huán)境。

04 AR/VR 和游戲

這些應(yīng)用要求全面地感知周?chē)h(huán)境，而用戶則專(zhuān)注于以特定區(qū)域?yàn)?a target="_blank">中心的動(dòng)作。SmartROI 有助于呈現(xiàn)這些區(qū)域的原始細(xì)節(jié)，同時(shí)以較低的帶寬提供場(chǎng)景的其余部分。

05 機(jī)器人

視覺(jué)引導(dǎo)關(guān)節(jié)形機(jī)器人用于執(zhí)行特定任務(wù)。這些設(shè)備通常由機(jī)器學(xué)習(xí)算法驅(qū)動(dòng)，即使專(zhuān)注于與任務(wù)相關(guān)的特定區(qū)域，對(duì)所處場(chǎng)景的了解也能讓其受益匪淺。在拾取和放置操作中，可能需要機(jī)器人在幾種物品中聚焦于某一類(lèi)物品，并拾取目標(biāo)類(lèi)型的物品。同樣，SmartROI 可以助其非常高效地完成這些任務(wù)。

安森美始終走在感知領(lǐng)域的技術(shù)前沿，多年來(lái)為視覺(jué)系統(tǒng)解決方案做出了重大創(chuàng)新貢獻(xiàn)。全新 Hyperlux LP 圖像傳感器系列產(chǎn)品整合了豐富的功能，為終端產(chǎn)品帶來(lái)了更高的整體價(jià)值。視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以開(kāi)發(fā)出更具差異化的產(chǎn)品，高效應(yīng)對(duì)之前提到的廣泛應(yīng)用場(chǎng)景。