關(guān)鍵字：機器視覺 圖像處理器 3D 傳感器

上世紀 70 年代中，MIT 人工智能實驗室正式開設“機器視覺”課程，近半個世紀來機器視覺持續(xù)是一個非常活躍的研究領域，全球性的研究熱潮，使得機器視覺獲得了蓬勃發(fā)展，機器視覺在工業(yè)制造領域已獲得了廣泛的應用，比如在不適合人類工作的環(huán)境中，利用機器視覺代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工測量/試；或用于需要高性能、精密機器視覺組件的專業(yè)設備制造領域。但總體來講，機器視覺不僅依然一個相當新且仍有很多工作要做的研究領域，更是一個深藏無限潛力的金礦。

在此次采訪中，大部分的廠商的關(guān)注焦點都更貼近大眾生活相關(guān)，放在了消費電子、可穿戴產(chǎn)品、汽車 ADAS 以及智能化監(jiān)控等領域。比如 CEVA 公司投資者關(guān)系與企業(yè)傳播副總裁 Richard Kingston 就透露“我們已經(jīng)將計算機視覺 DSP 授權(quán)許可予八家企業(yè)，其中包括三家移動領域的 OEM 廠商。”加拿大 CogniVue 公司業(yè)務開發(fā)副總裁 Tom Wilson 認為“可穿戴和汽車領域?qū)⒋嬖诜浅娏业脑鲩L機遇。”

視覺處理向 3D 跨越

隨著谷歌正式發(fā)布了 Project Tango 后，3D 機器視覺變得愈加熱門。“我們認為消費領域 3D 處理的主要應用會是

3D 成像、自然用戶界面（NUI）和 3D 視覺應用，比如 PC、筆記本電腦、平板電腦、智能手機和其它消費類設

備。”Kingston 表示。

業(yè)界追尋 3D 視覺的最大原因還是為了解決 2D 機器視覺的固有局限，若能更好的實現(xiàn)在分割（分離近景和遠景）、照明（用于人臉識別時）、相對位置（場景中的物體）等方面的功能，許多應用可以通過采用 3D 空間信息簡化并提高視覺系統(tǒng)的精度和可靠性。

但無論是 3D 傳感器（例如飛行時間法（ToF）相機）、或以 2 個 2D 圖像傳感器實現(xiàn)的立體傳感器，他們對處理能力的要求都更高。“立體匹配（使用來自兩個圖像傳感器輸入）要求差異映射來生成 3D 景深圖。這是一個非常困難的計算機視覺問題，學術(shù)界也積極研究來優(yōu)化立體識別算法。”CogniVue 公司業(yè)務開發(fā)副總裁 Tom Wilson 指出。每一種實現(xiàn) 3D 傳感的方法都存在性能上的折衷，CogniVue 目前在開發(fā)一種算法，能針對低成本 3D 傳感器有效計算其視差圖。

處理大量實時數(shù)據(jù)需要密集的計算能力。若是想實現(xiàn)穩(wěn)定的 3D 傳感地圖是非常困難的，特別是對那些低功耗的設備來說。“CogniVue 的 APEX 圖像識別處理（ICP）技術(shù)能在電量有限的 3D 視覺應用中發(fā)揮關(guān)鍵作用。”他補充道。

對于系統(tǒng)設計者來說，設計能有效運行不同視覺算法的硬件是非常巨大的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)廠商選擇圖像/視頻處理解決方案時，可以選擇全部集中在 CPU 完成，也可以選擇卸載一部分圖像處理工作給 GPU，或者專為圖像處理增加硬件邏輯。在需要 3D 處理的應用中，GPU 已經(jīng)將系統(tǒng)的一部分，運行多種計算機視覺算法來協(xié)助通用 CPU。

“i.MX6 擁有強大的 GPU 運算能力，其 3D 引擎 GC2000 內(nèi)部包含 4 個 shader，可提供高達 30GFLOPS 的運算能力，支持 OpenCL 1.1 EP。”飛思卡爾微控制器事業(yè)部亞太區(qū)市場營銷和業(yè)務拓展經(jīng)理李星宇介紹道，“此外，i.MX6Q還擁有一個專用的 2D 引擎（1Gpixel/s）和一個矢量圖形處理引擎。”

此外，在一個軟硬件無縫集成的圖形開發(fā)環(huán)境中設計其 3D 視覺應用無疑會簡化工程師的工作。“NI LabVIEW 為 3D

視覺應用提供了全新雙目立體視覺功能，用戶可利用豐富的雙目立體視覺功能來提取并利用 LabVIEW 應用的 3D

信息。”NI 中國技術(shù)市場工程師崔鵬介紹道。