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OpenMV:低成本、開源平臺支持不同的嵌入式視覺應用程序

發布時間:2019-05-08     來源:中國視覺網       訪問次數:4077

   使嵌入式機器視覺應用程序更易訪問是OpenMV的最終目標,該項目負責開發開源、低成本嵌入式相機平臺的多個迭代。

   OpenMV始于2013年,當時副總裁兼聯合創始人Ibrahim Abdelkader正在尋找一款比他更好,更便宜的串行相機???。期望的結果是一個小型,可擴展的機器視覺???,成本低于100美元。最終,OpenMV轉移到Hackaday項目,然后轉移到Kickstarter項目,然后 – 總裁兼聯合創始人Kwabena Agyeman于2015年加入運營業務。

   從那時起,OpenMV開發并銷售了多個相機平臺的迭代。 OpenMV Cam的當前版本H7采用  STMicroelectronics STM32H743VI ARM Cortex M7處理器,運行頻率為400 MHz,內存為1 MB,閃存為2 MB。所有I / O引腳輸出3.3V且耐5V。 I / O接口包括USB計算機接口;一個能夠100 Mbps讀/寫的μSD卡插槽;可以運行高達100 Mbps的SPI總線,I2C總線,CAN總線和異步串行總線,用于連接其他微控制器和傳感器,以及12位ADC,12位DAC,三個I / O引腳伺服控制,RGB LED和兩個850 nm紅外LED。



使用OpenMV Cam H7,一次可跟蹤多達16種顏色。


   可拆卸攝像頭??樵市鞳penMV Cam H7與不同的傳感器連接,但攝像頭配有OmniVision Technologies的OV7725圖像傳感器。這款640 x 480色彩傳感器是一個1/4“CMOS圖像傳感器,全分辨率下以60 fps運行,速度高達120 fps,分辨率低于320 x 240.另外,相機的鏡頭尺寸為2.8 mm標準M12鏡頭卡口。

   對于專業機器視覺應用,OpenMV提供全球快門相機???,由安森美半導體的752 x 480 MT9V034全局快門CMOS傳感器組成。對于熱成像應用,OpenMV提供FLIR Lepton適配器???。

   “使用我們的系統部署散熱功能是一個簡單的過程,”Agyeman說。 “假設您想將相機放在房間的角落以進行安全或監視。也許它有一個Wi-Fi芯片可以在它看到任何東西時向服務器發送一條消息。 OpenMV cam是一體化的包裝,可以完成所有工作?!?/span>

他繼續說道,“我們有一個電池連接器,一個Wi-Fi屏蔽,FLIR Lepton支持,并且軟件可以讓整個系統開啟,捕獲熱圖像并關閉,同時以非常低的功耗生存等待一些環保行動發生?!?/span>

   關于軟件,編程是通過MicroPython完成的 – 一種用C編寫的Python可編程語言版本,經過優化可在微控制器上運行。 OpenMV的攝像頭有一個運行在機上的MicroPython內核。

   “通過內核,您可以發送Python代碼腳本,并解析,編譯和執行該代碼。我們所有的函數都是用C語言編寫的,然后他們為他們創建了一個Python???,您可以使用MicroPython解釋器調用它們。使用Python的原因是我們的固件現在約為2 MB,加載固件需要很長時間,“他說。

   “如果你在C工作,”Agyeman繼續說道,“每次對設備進行編程需要很長時間,包括任何時候進行一次更改??梢耘κ構碳哪承┎糠摯芍匭鹵喑?,而某些部分不可重新編程,從而無需擦除整個部分,但通過使用MicroPython,我們的編譯,上載和執行時間不到一秒。 ”



   openmv最新的相機,openmv cam h7,建立在ARM Cortex m7處理器上。


真實案例和性能

   Agyeman說,OpenMVCam的所有版本都可以完成各種成像任務,包括顏色跟蹤、人臉檢測、視頻記錄和基準標記跟蹤(Apriltag標記跟蹤),但機器視覺社區的一個潛在的有趣功能是字符識別,這是使用chars74k圖像數據完成的。ET.由大量字母A-Z和數字0-9的圖片組成,該數據集可以用H7識別打印字符。

   Agyeman說,雖然它不一定有“全文識別”,但OpenMVCamH7可以指向一個字母并識別該字母。

   “當針對圖像的感興趣區域時,算法以大約20 fps的速度運行。如果你不需要很高的幀速率,你可以拍一張照片,如果你知道圖像中的數字應該在哪里,你可以在該區域啟動算法,并將文本數字化,”他說。

   Agyeman提供的一個例子是,openmv cam指向帶有旋轉數字的機械刻度盤,目的是借助于機器學習實現刻度盤的數字化。

“即使有了OpenCV和基于Linux的處理器,這也不容易,”他說?!爸揮心0迤ヅ浠蚧餮安拍芙餼穌庖晃侍?。然而,有了H7,我們就有了一個機器學習示例腳本,該腳本直接內置在相機中,不需要安裝任何軟件。

   OpenMV相機部署的其他現實應用包括機器人競賽,如First Robotics以及用于簡單特征檢測的產品線裝配應用程序。相機內置的免費功能包括條形碼讀取、二維碼讀取和數據矩陣讀取功能。雖然H7相機或以前版本的相機無法與工業相機或智能相機(通常用于機器視覺)的功能匹配,但OpenMV及其相機的一個優勢是成本。

   Agyeman說:“當人們不想為復雜的機器視覺攝像機系統支付費用時,他們使用OpenMV攝像機,他們希望能夠完成一些涉及最低質量控制檢查的工作,并希望能夠快速實施一個簡單的解決方案?!薄罷獗苊飭慫鞘褂孟低臣繕毯桶汗蟮南嗷透鋈說縋?。

使用OpenMV相機作為微控制器,將其插入編寫簡單代碼的計算機,并使用編輯器來處理安裝,這是Agyeman最近看到的另一個應用程序。

展望未來,OpenMV團隊著眼于開發新的人工智能(AI)解決方案。

   “我們可以做的一件事是,因為它是一個處理器,直接使用SPI總線接口與其他處理器通信。不同的人工智能板現在存在,幫助加速和啟用新的應用程序。他說:“我們正在考慮將這些設備集成為未來相機的防護罩?!?/span>

   “此外,”他說,“我們正在努力將人工智能功能集成到相機中?!?/span>