您是否注意過攝像頭如何順利地捕捉到較大場景中的特定區(qū)域?或者機器人如何從垃圾傳送帶上的雜亂物品中挑出特定的東西?這些任務通常由系統(tǒng)內特定硬件資源上運行的軟件來完成。

借助安森美 (onsemi) 圖像傳感器中的智能感興趣區(qū)域 (SmartROI) 功能，用戶和機器視覺系統(tǒng)可以快速聚焦在最需要關注或分析的特定區(qū)域。這樣便可優(yōu)化工業(yè)流程，提高診斷準確性，加快決策速度。在本文中，您將了解安森美的 SmartROI 功能、其在機器視覺中的優(yōu)勢，以及集成了 SmartROI 功能且屢獲嘉獎的 AR2020 2000萬像素圖像傳感器。

SmartROI 的重要性

具備 SmartROI 功能的安森美圖像傳感器可以在每一幀中捕獲場景中的多個區(qū)域。只需一次捕獲，您就可以獲得所有需要的數據：一幅降低帶寬的圖像，另一幅是保留原始分辨率的清晰圖像。

如果沒有該功能，視覺系統(tǒng)必須執(zhí)行兩次曝光/捕獲過程。這會導致視覺系統(tǒng)出現多個問題：

運行速度減慢(獨立場景捕捉)

缺少事件發(fā)生時的關鍵信息

丟失事件發(fā)生時的背景信息(因為原始場景現在已經改變)。

這些缺陷會帶來嚴重的后果。監(jiān)控應用最好能夠同時兼顧兩個方面：一是捕捉整個場景，即使畫面分辨率較低，也能讓我們對場景有一個全面的了解;二是將重點放在入口的門或鎖等關鍵區(qū)域，以原始分辨率呈現清晰的細節(jié)。如果操作員必須通過兩幀來實現這一目標，那么捕獲這兩幀之間的延遲可能會使整個監(jiān)控操作無效——可能會錯過事件或背景信息。

何處使用 SmartROI

機器視覺攝像頭通常部署在工廠自動化環(huán)境中。它們在高吞吐量環(huán)境中運行，消除操作中的任何延遲都能節(jié)省成本。SmartROI 功能通過在單幀中呈現多個區(qū)域的圖像，實現了消除延遲的目標。

機器視覺攝像頭通常采用卷積神經網絡 (CNN)，并由 AI/ML 算法驅動。具備 SmartROI 功能的傳感器能夠同時獲取低帶寬的場景概況和高清晰度的預定區(qū)域圖像。這種巧妙的設計使得開發(fā)者可以快速訓練攝像頭并完成場景推斷，進而有效降低延遲，提高吞吐量，提升視覺系統(tǒng)的整體效率。

AR2020 SmartROI – 控制帶寬和功耗，同時提供背景信息

多種應用可以利用此功能，如下所述。

01 工廠自動化 - 包裹掃描

不久前，包裹掃描功能還只是掃描印刷或粘貼在盒子上的條形碼。這些包裹現在不僅僅攜帶條形碼，還包括產品詳細信息、公司地址、電話號碼、原產地、批次、制造信息等。但我們可能不需要一次性全部獲取這些信息。SmartROI 支持僅關注感興趣的區(qū)域。

02 工廠自動化 - 檢驗與質量控制 (IQC)

一般來說，被掃描的物體上有一些需要特別關注的關鍵區(qū)域(如瓶蓋)，而其他區(qū)域的信息(如環(huán)繞瓶身的品牌包裝或印刷的文字)則是必要的背景資料。SmartROI 功能讓我們能以較低的分辨率掃描整個瓶子，同時重點關注關鍵的瓶蓋，獲得清晰的細節(jié)，確保其已封閉妥當。

03 視頻會議 (VC) - 構圖

當今的 VC 系統(tǒng)追求讓所有參與者獲得高度沉浸式的體驗。無論是條形視頻會議系統(tǒng)還是具有 360 度視圖的桌面系統(tǒng)，這些終端設備都力求讓所有參會者參與進來，營造一種自然、真實的面對面互動氛圍。SmartROI 幫助聚焦動作發(fā)生的區(qū)域，提供一個更廣闊的視角，讓人們全面了解參與者的原始細節(jié)和整個會議的環(huán)境。

04 AR/VR 和游戲

這些應用要求全面地感知周圍環(huán)境，而用戶則專注于以特定區(qū)域為中心的動作。SmartROI 有助于呈現這些區(qū)域的原始細節(jié)，同時以較低的帶寬提供場景的其余部分。

05 機器人

視覺引導關節(jié)形機器人用于執(zhí)行特定任務。這些設備通常由機器學習算法驅動，即使專注于與任務相關的特定區(qū)域，對所處場景的了解也能讓其受益匪淺。在拾取和放置操作中，可能需要機器人在幾種物品中聚焦于某一類物品，并拾取目標類型的物品。同樣，SmartROI 可以助其非常高效地完成這些任務。

安森美始終走在感知領域的技術前沿，多年來為視覺系統(tǒng)解決方案做出了重大創(chuàng)新貢獻。全新 Hyperlux LP 圖像傳感器系列產品整合了豐富的功能，為終端產品帶來了更高的整體價值。視覺系統(tǒng)設計人員現在可以開發(fā)出更具差異化的產品，高效應對之前提到的廣泛應用場景。