Мини компьютеры – возможности технического зрения встраиваемых систем на примере Raspberry Pi 3

В настоящее время в области роботостроения существует несколько основных целей использования технического (компьютерного) зрения. К ним относятся:

- распознавание образов на изображении с фото- или видеопотока для последующей несложной обработки (например, вычисления расстояния до объекта),

- глубокий анализ распознанных образов для дальнейшего использования в частично- и полностью автономных роботизированных системах (к примеру, идентификации объектов).

Одним из необходимых параметров таких систем являются:

- как можно меньшие габариты,

- достаточная вычислительная мощность и быстродействие.

Современными производителями налажен выпуск широкого спектра мини-компьютеров для встраиваемых систем. Вместе с общим техническим прогрессом, становятся неизбежными и тенденции снижения стоимости и размеров с одновременным увеличением производительности и вычислительной мощности.

Особняком здесь стоят компьютеры, состоящие из одной платы, в которую интегрированы все необходимые интерфейсы и контакты для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов. Их также называют «одноплатные компьютеры» или ещё короче – «одноплатники».

Примерами широкодоступных одноплатных компьютеров являются мини-компьютеры Raspberry. В качестве операционных систем для них доступно множество как широко известных (таких как Ubuntu, Debian и проч.), так и специально разработанная на основе одной из них ОС Raspbian.

Имея «на борту» 4-рехъядерный процессор с частотой 1,2 ГГц, 1 Гбайт оперативной памяти (серия Pi 3) и размеры, сравнимые с размерами кредитной карты, этот одноплатный компьютер позволяет реализовать глубокую обработку изображений в реальном режиме времени. Имеется ввиду, что на него можно установить какую-нибудь библиотеку компьютерного зрения (например, OpenCV), запрограммировать её на распознавание образов, программно передать результат а также установленную заранее библиотеку, реализующую алгоритмы нейросетей, и на выходе иметь самообучающуюся систему. Причём, возможна обработка одного цикла со скоростями до 10 кадров в секунду, то есть, почти в режиме реального времени.

Также, к достоинствам в смысле быстродействия можно отнести и наличие отдельного процессора для работы с видеопотоком от специально разработанной для этого одноплатника камеры. Поэтому основной процессор, как минимум, не тратит вычислительные ресурсы на первичный (технический) ввод изображения.

Используя два одноплатника Raspberry, связанных между собой по какому-нибудь интерфейсу (например, по Ethernet) и две видеокамеры, подключённые к каждому из них, можно разработать систему стерео зрения для мобильных роботов.

При копировании статьи ссылка на 4raspberrypi.ru обязательна!

06.02.2018 в 04:44, Просмотров: 7951

компьютерное зрение

ID: 30