- 07/19
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Vision小助手
(CMVU)
背景
近年来,智能制造正逐渐成为工业领域的新常态,随着工业机器视觉应用越来越广泛,被检测对象越来越复杂,机器视觉应用从传统工业视觉向基于深度学习的 AI 工业视觉过渡。而工业智能相机作为智能制造的关键组件之一,以其高效、精准和智能的特点,正在工业生产的各个环节发挥着越来越重要的作用。
S1000MF.AI是四川雷得兴业信息科技有限公司设计研发的一款全国产高速CMOS相机,配备1000万像素传感器,分辨率高达4608x2176,像元尺寸4.5μm,采用全局快门、光纤数据接口的设计,确保采集图像的质量,全分辨率下帧率可达220fps,实现了高精度与高帧率的完美融合。硬件上采用了创新的FPAI架构,将FPGA、SoC和专用AI处理器相结合,带来了显著的性能提升和功能拓展,不仅继承了雷得自研产品一贯的卓越品质和性能,更在通用性、灵活性和低功耗方面取得了出色的平衡,充分满足了各类复杂工业应用场景的需求。
FPAI原理概述
FPAI(Field Programmable AI)芯片创新地将高性能SOC、大容量FPGA以及AI加速引擎这三大模块集成于一颗芯片(die)上,展现出了卓越的性能。
高性能SOC
这款高性能SOC集成了先进的操作系统,赋予编程极高的灵活性,适用于各类接口控制、预处理等场景。不仅能与GPU/DSP等协处理器无缝配合,更在单芯片上实现了完整的AI计算能力,让数据处理与智能分析更为迅捷。
大容量FPGA
大容量FPGA提供了丰富的可重构资源,特别适用于指令解析和长尾算子的处理。其实时重构计算能力确保了系统的灵活性和高效性,完美适应AI算法的不断迭代升级,为智能化应用提供了强大的硬件支持。
AI加速引擎
AI加速引擎采用ASIC方式在芯片上实现,专门处理计算量大且确定的卷积计算。这一设计确保了计算的高效性,同时拥有出色的性能、较小的面积和较低的功耗,为AI应用提供了强大的计算动力。
该芯片凭借先进的多核总线互联架构,通过并列式设计,不仅实现了更大规模的芯片布局和灵活的配置,还优化了PL布局布线,其核心系统采用强大的四核A53,支持openCL/openGL的GPU,具备出色的4K@30帧的视频编码能力。此外,FPGA资源扩容,提供了更强的扩展性,芯片还引入了布衣架构的AI加速引擎,采用阵列式多核设计,性能高达27.5TOPS,为人工智能应用注入了强大动力。新增的VPE功能不仅支持更多种类的算子,包括INT8/INT16,还通过多级缓存技术大幅提升了内部带宽,从而实现了数据的高效处理。
产品特点
S1000MF.AI智能相机作为一种集成了图像采集、处理与传输的多功能设备,其产品优势主要体现在以下几个方面:
集成度高、可靠性强、功耗低
S1000MF.AI智能相机的一体化设计使得设备的整体结构紧凑、轻便,简化了系统结构,降低了维护成本,并且将图像采集、处理与传输功能高度集成,不仅提高了处理速度,还优化了功耗,在长时间运行时能够保持稳定的性能,并且减少了设备间的连接与通信,确保了相机的稳定性和可靠性。
数据处理高效、应用灵活
S1000MF.AI采用FPAI架构,实现了图像处理与人工智能算法的高效集成,既提高了图像处理的效率,又增强了相机的智能化程度,支持适配不同结构的神经网络模型,使得开发者能够根据不同的应用场景和需求,灵活地选择和调整模型,实现定制化的功能。此外,相机的软件开发(SDK)和接口设计也充分考虑了易用性,使得应用开发过程更加简便快捷。
应用场景
S1000MF.AI不仅具备图像采集功能,还集成了图像处理和信息传递的能力,其基于深度学习的图像处理技术,通过GPU进行数据的并行处理,并利用硬件加速,能够应对复杂多样的生产环境和监测对象需求,如以下场景。
生产线检测与质量控制
S1000MF.AI能够实时捕捉运动物体的图像,对生产线上的产品进行实时监测,并通过内置的算法进行快速处理和分析,快速检测产品的尺寸、外观缺陷、表面瑕疵等问题,以及对形状、位置等参数的精确测量。
无人驾驶与导航
在无人驾驶汽车和机器人领域,智能工业相机能够实时处理图像,识别并处理周围环境,从而做出适当的反应,确保安全驾驶和导航。
三维测量
在三维测量中,智能相机通过捕捉投射到被测物体上的激光条纹图像,实现对物体表面形状和三维结构的精确测量。可广泛应用于半导体检测、SPI、AOI等领域。
智能物流与仓储管理
智能工业相机在物流和仓储中扮演着自动化识别和追踪的角色,例如识别货物的条形码或二维码,实现自动化的货物分拣、装载和盘点,提高物流的效率和准确性。
环境监测与预警
智能工业相机还能实时监测环境状况,如在工厂、仓库等场所,可以通过识别火焰和烟雾等来及时发出预警。
结语
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,雷得兴业推出的S1000MF.AI智能相机凭借卓越的性能、高效的运作能力、高度的集成度,在机器视觉、自动检测、智能工厂等领域展现出了广阔的应用前景。S1000MF.AI不仅集成了强大的机器视觉算法,能够精准识别目标并快速做出反应,而且其灵活性与可扩展性也使其在各类复杂环境中都能游刃有余。此外,该相机还具备出色的稳定性与可靠性,即使在长时间高负荷运作下,也能保持稳定的性能输出,确保生产线上的连续和高效作业。智能工业相机的使用,不仅提升了机器视觉的精度与效率,更为工业生产的智能化与自动化发展提供了有力支持。