在探索嵌入式视觉系统与标准机器视觉系统的差异时,需要细致地分析它们各自的特点和优势。从传统的角度出发,我们可以将两者分为三个主要部分。
首先,我们有传统的机器视觉解决方案,这种方法通常包括配备摄像头和独立PC的大型设备。在这种情况下,系统依赖于GigE、USB或屏蔽电缆等标准接口。这类设备虽然功能强大,但由于其庞大的体积和较高的能耗成本,使得它们不太适合空间受限或功耗敏感的应用环境。
接下来,我们有基于板级相机和特定应用硬件(如小型PC)的嵌入式系统。在这一阶段,相机变得更加精巧,而标准化部件数量减少。例如,相比第一阶段使用GigE、USB等接口,第二阶段可能会采用LVDS等低级别接口。这一转变使得设备更加紧凑,同时成本也随之降低。
最后,我们进入了高度集成的第三个部分,其中包含了极其小型化且具有极少数或完全没有标准组件的小型机器视觉解决方案。这些系统往往采用独特设计,以满足特殊需求,如空间极度有限或者对成本节约要求非常严格的情境。在这个层次上,不仅是硬件,而且软件本身也被优化以达到最佳效率。
嵌入式视觉技术的一个关键优势在于它能够显著降低成本。其中一个关键因素是软件方面:Linux操作系统以及OpenCV图像处理库都是开源免费提供,这意味着开发人员无需担心额外许可费用。此外,基于ARM架构的处理器系列不断进步,它们既经济实惠又性能卓越,可以满足各种需求,从单核到多核架构都有所覆盖。而基于ARM架构在嵌入式领域占据主导地位,其普遍性远超过基于x86架构。
此外,由于SDK之间通常存在良好的兼容性,即使是在不同的ARM和x86架构上运行程序代码,只需进行轻微调整即可实现移植,大大提高了代码重用的可能性,从而进一步降低了总体成本。
在硬件层面,上述讨论中提到的芯片上的系统(SOC)、模块上的计算机(COM)及模块上的计算平台(SOM)都是嵌入式区域中的重要概念。这些处理板通常搭载着x86或ARM核心,将图形单元、总线体系以及各种连接端口(如USB、GigE、PCIe等)集成到一个称作片上系統或SOC的一方内存中。而通过SOM技术,将所有必要组件整合至一个带插头连接器的小型模块上,便可将其安装到基板上。这一方法简化了硬件开发过程,并显著降低了开发成本,因为复杂而昂贵的大量定制设计可以被替代为更简单但功能齐全的一些基础配置。
尽管如此,在某些场景下,比如工业应用中,一些制造商提供了一系列兼容且高度定制化的小型套装结构,如COM Express, Qseven and SMARC,但这并不代表SOM在不同制造商产品间完全互通;他们之间最多仅仅涵盖了一部分功能,而不是全面兼容性。此外,由于SOH对于不同厂商产品间不能保证完全兼容,因此用户仍然需要根据具体需求进行选择并测试以确保最佳结果。但即便如此,与传统PC设置比较,这种方式仍旧具有显著利益,无论是在大小还是成本效益方面,都展示出一种更加灵活、高效且经济实惠的地理位置来支持现代产业发展。