對數成像和節點分析組合

 

使用節點分析和對數成像器可改進物聯網(IoT)中(zhong)的(de)視(shi)頻(pin)分(fen)析(xi)應(ying)用(yong)。視(shi)頻(pin)分(fen)析(xi)應(ying)用(yong)試(shi)圖(tu)利(li)用(yong)日(ri)常(chang)世(shi)界(jie)中(zhong)豐(feng)富(fu)的(de)信(xin)息(xi)資(zi)源(yuan)
，出(chu)於(yu)幾(ji)個(ge)原(yuan)因(yin)考(kao)量(liang)。包(bao)括(kuo)日(ri)常(chang)監(jian)控(kong)的(de)人(ren)臉(lian)識(shi)別(bie)，但(dan)大(da)部(bu)分(fen)原(yuan)因(yin)集(ji)中(zhong)在(zai)預(yu)測(ce)分(fen)析(xi)和(he)行(xing)為(wei)分(fen)析(xi)上(shang)。這(zhe)些(xie)應(ying)用(yong)中(zhong)收(shou)集(ji)到(dao)的(de)信(xin)息(xi)可(ke)通(tong)過(guo)雲(yun)計(ji)算(suan)進(jin)行(xing)更(geng)高(gao)端(duan)的(de)廣(guang)泛(fan)處(chu)理(li)。然(ran)而(er)，深(shen)度(du)處(chu)理(li)有(you)其(qi)局(ju)限(xian)性(xing)，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)往(wang)組(zu)合(he)中(zhong)增(zeng)加(jia)節(jie)點(dian)分(fen)析(xi)和(he)對(dui)數(shu)成(cheng)像(xiang)器(qi)在(zai)很(hen)多(duo)方(fang)麵(mian)加(jia)以(yi)改(gai)進(jin)。

 

通過往組合中增加節點分析
，減輕與雲之間的通信，可以改進數據分析。雲計算的帶寬需求比節點分析應用多出兩個（如果不是三個）數量級。因此，節點分析的計算能力要求更低
，並可減少延遲。人口稠密的市場、jiaotonghunluandediquyijichengshitingchechangdoushiyixiehuanjingcuozongfuzadedifang，keshiyongjiedianfenxijinxingjiance，yijinxingyucehexingweifenxi。zaiyunzhongduizhexiehuanjingjinxinggaojichuliyouzhuyuzhidingyewucelve
，shudaojiaotongliuliang，bingketigaozhengfuguanlidetingchechangdexiaolv。raner，zaichuanganqijiedianchucaiyongdiduanruanjian，erbushizhixingyunfenxi，kegaijinzhexiechangjingdeyanchi、帶寬、安全和功耗。

 

chulejiedianchushixianzhinenghua，wangzuhezhongzengjiaduishuchengxiangqiduiyuchuantongchengxiangqibufuheyaoqiudelingyuyejuyouyoushi，congerzengqiangxitonggongneng。chulejianshaoduiliangdubianhuadeyilaixing，duishuchengxiangqihaitigonggenggaodetuxiangchulidongtaifanwei。liru：在陰影
、反光、光guang線xian突tu變bian以yi及ji高gao對dui比bi度du場chang景jing中zhong
，對dui數shu成cheng像xiang器qi的de表biao現xian都dou優you於yu傳chuan統tong成cheng像xiang器qi。在zai視shi頻pin應ying用yong中zhong，這zhe些xie問wen題ti的de解jie決jue有you利li於yu數shu據ju捕bu捉zhuo，從cong而er加jia強qiang節jie點dian的de分fen析xi能neng力li。通tong過guo提ti高gao數shu據ju捕bu捉zhuo能neng力li，整zheng個ge視shi頻pin分fen析xi應ying用yong都dou可ke得de到dao顯xian著zhu改gai進jin。

 

節點分析技術和對數成像器實現的改進有助於解決物聯網中的視頻分析應用問題。安全、決策製定延遲、shujudaikuanhejisuannenglishiwulianwangyingyongzhongchangjiandeyixiegongchengnanti。tongguojianshaoshujuchuanshukedadajianshaozhexiegongchengwenti，erzheyeshijiedianfenxiduiwulianwangyingyongjuyouxiyinlideyuanyin。zaishipinfenxiyingyongzhong，youxiandeduibiduheliangduyilaixingshixuyaogongtongjiejuedenanti。duishuchengxiangqishishipinfenxiyingyongdeguanjian，jihukeyijiejuezheyinanti。zongdelaishuo
，shiyongjiedianfenxijishuheduishuchengxiangqikezengqiangwulianwangzhongdeshipinfenxiyingyong。

 

智能邊緣

 

通tong過guo處chu理li基ji於yu預yu期qi視shi覺jiao事shi件jian的de數shu據ju
，可ke迅xun速su地di將jiang測ce量liang數shu據ju轉zhuan換huan為wei適shi當dang的de動dong作zuo，不bu必bi向xiang雲yun服fu務wu器qi傳chuan輸shu任ren何he數shu據ju，或huo傳chuan輸shu少shao量liang數shu據ju。對dui視shi頻pin數shu據ju進jin行xing快kuai速su分fen析xi

，而er不bu是shi將jiang其qi傳chuan至zhi雲yun，可ke在zai本ben地di做zuo出chu決jue策ce
，從cong而er改gai進jin係xi統tong的de延yan遲chi性xing。通tong過guo減jian少shao傳chuan輸shu具ju有you攔lan截jie風feng險xian的de數shu據ju，不bu僅jin能neng夠gou明ming顯xian減jian少shao決jue策ce延yan遲chi
，而er且qie安an全quan性xing也ye得de以yi提ti高gao。

 

隻zhi有you最zui有you價jia值zhi的de信xin息xi需xu要yao傳chuan輸shu至zhi節jie點dian之zhi外wai的de雲yun中zhong，以yi進jin行xing預yu測ce或huo行xing為wei處chu理li。經jing過guo優you化hua的de數shu據ju劃hua分fen可ke充chong分fen發fa揮hui雲yun價jia值zhi，因yin為wei通tong常chang不bu需xu要yao全quan帶dai寬kuan的de視shi頻pin分fen析xi幀zhen。在zai固gu定ding安an裝zhuang的de攝she像xiang機ji上shang，幀zhen與yu幀zhen之zhi間jian的de大da部bu分fen可ke視shi數shu據ju為wei靜jing態tai數shu據ju，並bing可ke在zai節jie點dian進jin行xing濾lv波bo處chu理li。邊bian緣yuan節jie點dian視shi頻pin分fen析xi可ke提ti供gong多duo種zhong濾lv波bo解jie讀du來lai區qu分fen各ge種zhong預yu期qi的de對dui象xiang類lei型xing：汽車、卡車、自行車、人(ren)類(lei)和(he)動(dong)物(wu)等(deng)。這(zhe)種(zhong)抽(chou)取(qu)操(cao)作(zuo)減(jian)少(shao)了(le)雲(yun)服(fu)務(wu)器(qi)上(shang)所(suo)需(xu)的(de)數(shu)據(ju)帶(dai)寬(kuan)和(he)相(xiang)關(guan)的(de)計(ji)算(suan)能(neng)力(li)，而(er)如(ru)果(guo)要(yao)分(fen)析(xi)下(xia)遊(you)發(fa)送(song)的(de)全(quan)幀(zhen)速(su)率(lv)視(shi)頻(pin)數(shu)據(ju)，則(ze)會(hui)占(zhan)用(yong)大(da)量(liang)的(de)數(shu)據(ju)帶(dai)寬(kuan)和(he)計(ji)算(suan)能(neng)力(li)。與(yu)雲(yun)計(ji)算(suan)應(ying)用(yong)相(xiang)比(bi)，這(zhe)種(zhong)帶(dai)寬(kuan)的(de)減(jian)少(shao)可(ke)實(shi)現(xian)兩(liang)個(ge)或(huo)三(san)個(ge)數(shu)量(liang)級(ji)的(de)改(gai)進(jin)，而(er)這(zhe)是(shi)節(jie)點(dian)分(fen)析(xi)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)的(de)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)性(xing)能(neng)改(gai)進(jin)。

 

對數成像

 

tongguotihuanweiduishuchengxiangjishukejiejueyuchuantongchengxiangqixiangguandechangjianwenti，congerjinyibugaijinshipinfenxiyingyong。daduoshuchuantongchengxiangqidoushixianxingchengxiangqi，qishiyongxiangsushengchengdedianyazuoweiguangdexianxinghanshu，ercileixiangsuzehuidaozhiyouxiandeduibidu。xianxingchengxiangqihailiyongtongyidepuguangxiangwei，xianzhileqixiangduiyuzhensulvfanweineixiangsupuguangshijiandedongtaifanwei。zuihou，chuantongchengxiangqideduibiduqujueyuliangdu
，congerkenengdaozhifanguangxiangguandeduibiduwenti。tongguotihuanchengduishuchengxiangqikexiaochuzhexiechangjiandewenti
，duishuchengxiangqishiyongxiangsushengchengdedianyazuoweiguangdeduishuhanshu。chuantongchengxiangqiyuduishuchengxiangqizhijiandequbieqingcanjiantu1、2和3。

 

圖1. 傳統的圖像曝光。

 

圖2. ADIS17002對數圖像曝光。

 

圖3. 使用內置邊緣檢測技術的ADIS17002對數圖像曝光。

 

一(yi)些(xie)傳(chuan)統(tong)的(de)成(cheng)像(xiang)器(qi)在(zai)努(nu)力(li)解(jie)決(jue)阻(zu)礙(ai)用(yong)戶(hu)全(quan)麵(mian)捕(bu)捉(zhuo)其(qi)目(mu)標(biao)環(huan)境(jing)數(shu)據(ju)的(de)對(dui)比(bi)度(du)相(xiang)關(guan)問(wen)題(ti)。這(zhe)些(xie)對(dui)比(bi)度(du)問(wen)題(ti)源(yuan)於(yu)每(mei)個(ge)像(xiang)素(su)中(zhong)生(sheng)成(cheng)電(dian)壓(ya)的(de)線(xian)性(xing)特(te)性(xing)。線(xian)性(xing)成(cheng)像(xiang)像(xiang)素(su)中(zhong)生(sheng)成(cheng)的(de)電(dian)壓(ya)與(yu)照(zhao)射(she)的(de)光(guang)子(zi)數(shu)成(cheng)正(zheng)比(bi)；因yin此ci，與yu對dui數shu成cheng像xiang相xiang比bi
，其qi動dong態tai範fan圍wei是shi有you限xian的de。降jiang低di與yu這zhe些xie線xian性xing成cheng像xiang器qi相xiang關guan的de對dui比bi度du就jiu意yi味wei著zhe縮suo小xiao動dong態tai範fan圍wei。對dui比bi度du降jiang低di會hui對dui物wu聯lian網wang應ying用yong中zhong傳chuan感gan器qi節jie點dian的de分fen析xi產chan生sheng不bu利li影ying響xiang，最zui終zhong影ying響xiang係xi統tong的de整zheng體ti性xing能neng。對dui數shu成cheng像xiang器qi提ti供gong更geng廣guang泛fan的de亮liang度du級ji範fan圍wei
，從cong而er增zeng加jia因yin對dui數shu生sheng成cheng的de像xiang素su電dian壓ya產chan生sheng的de對dui比bi度du。然ran而er，對dui比bi度du的de增zeng加jia導dao致zhi更geng高gao的de感gan光guang性xing，這zhe在zai有you些xie應ying用yong中zhong可ke能neng並bing不bu是shi期qi望wang的de效xiao果guo。或huo者zhe，感gan光guang性xing 的提高也可能是一種優勢
，具體取決於應用。

 

陽光充足或明亮環境下產生的反光可能會進一步阻礙使用傳統成像器進行視頻捕捉。例如：dangdangfengbolishangcunzaifanguangshi，qicheneibuderenlianshibiejiuhuibiandeyifakunnan。zhezhongshipinbuzhuozhangaihuijiangcuowuyinruxitonghuodiushizhongyaoshuju，congerduishipinfenxichanshengbuliyingxiang。youyuxianxingchengxiangqixiangsuzhijiandeduibiduqujueyuliangdu
，suoyihuichanshengfanguang；因此
，線性成像器的反光更加突出。這種對亮度的依賴性見等式1。另ling外wai，對dui數shu成cheng像xiang器qi的de對dui比bi度du則ze由you於yu其qi本ben身shen的de對dui數shu特te性xing而er與yu亮liang度du無wu關guan，從cong而er有you助zhu於yu減jian少shao反fan光guang或huo光guang線xian的de突tu變bian。對dui數shu成cheng像xiang器qi與yu亮liang度du無wu關guan的de特te性xing見jian等deng式shi2。

 

 

 

超越單個組件的研發

 

為了提供平台級解決方案，ADI公司開始超越單個組件的研發；這些解決方案可幫助客戶快速部署經過驗證的智能解決方案，以更低的係統成本實現更高的性能。智能應用始於準確可靠的數據，通過ADI先進的檢測和測量功能可獲得此類數據。此外，ADI還與客戶合作，共同開發能夠解決所有問題的獨特係統級解決方案。ADIS1700x是其中一種解決方案，它能夠實現四分之一的視頻圖形陣列(QVGA)成像分析。

 

圖4. 功能框圖。

 

ADIS1700x是一個小尺寸且具有對數敏感性的QVGA分析成像器模塊
，具有能夠優化視頻性能的數字信號處理功能。除了用於圖像穩定、傾斜和衝擊檢測的加速度計，該模塊還采用低功耗Blackfin處理器進行節點分析。此外
，它還采用內置邊緣檢測技術跟蹤和計算對象運動。與傳統成像器不同的是
，對數成像器的每個14 μm × 14 μm像素都具有一個獨一無二的曝光相位。針對室外操作的保形塗層使其非常適用於大規模部署，從而可創建新興智能城市和建築應用。ADIS17001 配備110°視場(FOV)鏡頭，而ADIS17002則配備67°FOV鏡頭。這兩個選項適用於各種目標應用，包括停車場監控、停車違章執法
、車流長度檢測和工業分析。

 

圖5. ADIS17002：對角方向（左）、電路板鏡頭側俯視（中）和背側（右）。

 

總的來說，使用節點分析技術和對數成像器可顯著改進物聯網領域的視頻應用，這也是ADI公司與ADIS1700x模(mo)塊(kuai)產(chan)品(pin)一(yi)起(qi)推(tui)出(chu)的(de)方(fang)法(fa)。節(jie)點(dian)分(fen)析(xi)而(er)不(bu)是(shi)雲(yun)計(ji)算(suan)有(you)利(li)於(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)應(ying)用(yong)的(de)發(fa)展(zhan)。對(dui)數(shu)成(cheng)像(xiang)器(qi)具(ju)有(you)其(qi)競(jing)爭(zheng)產(chan)品(pin)無(wu)法(fa)匹(pi)敵(di)的(de)優(you)勢(shi)
，可(ke)更(geng)進(jin)一(yi)步(bu)改(gai)進(jin)物(wu)聯(lian)網(wang)應(ying)用(yong)。總(zong)之(zhi)
，物(wu)聯(lian)網(wang)領(ling)域(yu)的(de)視(shi)頻(pin)分(fen)析(xi)應(ying)用(yong)與(yu)節(jie)點(dian)分(fen)析(xi)技(ji)術(shu)和(he)對(dui)數(shu)成(cheng)像(xiang)器(qi)相(xiang)結(jie)合(he)，共(gong)同(tong)構(gou)成(cheng)一(yi)個(ge)魯(lu)棒(bang)的(de)係(xi)統(tong)級(ji)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。

 

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