Tamil
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமரா என்றால் என்ன, அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது?
03.04 துருக
எந்தவொரு நவீன தொழிற்சாலைக்குள் நுழையுங்கள், உங்கள் ஸ்மார்ட்போனின் முக அங்கீகார அம்சத்தைப் பாருங்கள், அல்லது ஒரு டெலிவரி ட்ரோன் பரபரப்பான சுற்றுப்புறத்தில் செல்லும்போது அதைப் பாருங்கள் - நீங்கள் உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களின் (embedded vision cameras) அமைதியான சக்தியைக் காண்கிறீர்கள். புகைப்படம் அல்லது பாதுகாப்பிற்காக நாம் பயன்படுத்தும் தனித்த கேமராக்களைப் போலல்லாமல், இந்த சிறிய, புத்திசாலித்தனமான சாதனங்கள் வெறும் "படங்களை எடுப்பதில்லை". அவை பார்க்கின்றன, செயலாக்குகின்றன, செயல்படுகின்றன - அனைத்தும் பெரிய அமைப்புகளுக்குள் தடையின்றி பொருந்தக்கூடிய ஒரு சிறிய, ஒருங்கிணைந்த தொகுப்பிற்குள். ஆனால் ஒரு உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமரா (embedded vision camera) என்றால் என்ன, மேலும் வெளிப்புற கணினிகளைச் சார்ந்து இல்லாமல் அது எவ்வாறு ஒளியை செயல்படக்கூடிய நுண்ணறிவுகளாக மாற்றுகிறது? இந்த வழிகாட்டியில், இந்த தொழில்நுட்பத்தை நாங்கள் எளிதாக்குவோம், அதன் உள் செயல்பாடுகளை எளிய சொற்களில் உடைப்போம், மேலும் உற்பத்தி முதல் சுகாதாரம் வரை உள்ள தொழில்களின் முதுகெலும்பாக இது ஏன் மாறி வருகிறது என்பதை ஆராய்வோம். தொழில்நுட்ப சொற்களை மறந்துவிடுங்கள் - வணிகங்களுக்கும் தொழில்நுட்ப ஆர்வலர்களுக்கும் முக்கியமான "என்ன", "எப்படி", மற்றும் "ஏன்" என்பதில் நாங்கள் கவனம் செலுத்துகிறோம். பார்வை கேமரா, மேலும் வெளிப்புற கணினிகளைச் சார்ந்து இல்லாமல் அது எவ்வாறு ஒளியை செயல்படக்கூடிய நுண்ணறிவுகளாக மாற்றுகிறது? இந்த வழிகாட்டியில், இந்த தொழில்நுட்பத்தை நாங்கள் எளிதாக்குவோம், அதன் உள் செயல்பாடுகளை எளிய சொற்களில் உடைப்போம், மேலும் உற்பத்தி முதல் சுகாதாரம் வரை உள்ள தொழில்களின் முதுகெலும்பாக இது ஏன் மாறி வருகிறது என்பதை ஆராய்வோம். தொழில்நுட்ப சொற்களை மறந்துவிடுங்கள் - வணிகங்களுக்கும் தொழில்நுட்ப ஆர்வலர்களுக்கும் முக்கியமான "என்ன", "எப்படி", மற்றும் "ஏன்" என்பதில் நாங்கள் கவனம் செலுத்துகிறோம்.
முதலில், ஒரு பொதுவான தவறான கருத்தை தெளிவுபடுத்துவோம்: உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமரா என்பது வெறும் "சிறிய கேமரா" அல்ல. இது ஒரு முழுமையான, சுய-கட்டுப்பாட்டு பார்வை அமைப்பு ஆகும், இது படமெடுக்கும் வன்பொருள், செயலாக்க சக்தி மற்றும் மென்பொருள் ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கிறது - அனைத்தும் ஒரே, சிறிய தொகுதியில் உட்பொதிக்கப்பட்டுள்ளன (ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளன). பாரம்பரிய கேமராக்களிலிருந்து (படங்களை எடுத்து பகுப்பாய்வுக்காக வெளிப்புற கணினிக்கு அனுப்பும்) வேறுபட்டு, உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் காட்சி தரவை உள்ளமைவாகவே செயலாக்குகின்றன. இதன் பொருள் அவை நிகழ்நேர முடிவுகளை எடுக்கலாம், உடனடி கட்டளைகளை அனுப்பலாம் மற்றும் இணைப்பு அல்லது வெளிப்புற கணினி சக்தி குறைவாக உள்ள சூழல்களிலும் கூட சுயாதீனமாக செயல்படலாம்.
இதை இப்படி யோசித்துப் பாருங்கள்: ஒரு பாரம்பரிய பாதுகாப்பு கேமரா என்பது புகைப்படங்களை எடுத்து, அவற்றை விளக்குவதற்காக ஒரு நண்பருக்கு அஞ்சல் மூலம் அனுப்புவது போன்றது. ஒரு உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமரா என்பது ஒரு புகைப்படத்தை எடுத்து, அதை உடனடியாக பகுப்பாய்வு செய்து, தான் பார்ப்பதன் அடிப்படையில் செயல்படுவது போன்றது - இவை அனைத்தும் ஒரு நொடியில் நடக்கும். இந்த உள்ளமைக்கப்பட்ட நுண்ணறிவுதான், வேகம், செயல்திறன் மற்றும் தன்னாட்சி ஆகியவை முக்கியமான பயன்பாடுகளில் உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களை ஒரு புரட்சிகரமான மாற்றமாக ஆக்குகிறது. அதிவேக உற்பத்தி வரிசையில் உள்ள குறைபாடுகளைக் கண்டறிவது முதல், ஒரு ரோபோ ஒரு மென்மையான பாகத்தை எடுக்க உதவுவது வரை, இந்த கேமராக்கள் தாமதமின்றி காட்சித் தரவை செயலாக மாற்றுகின்றன.
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராவை எது வேறுபடுத்துகிறது?
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களைப் புரிந்துகொள்ள, அவற்றை இரண்டு ஒத்த தொழில்நுட்பங்களுடன் ஒப்பிடுவது உதவியாக இருக்கும்: தனித்த கேமராக்கள் மற்றும் இயந்திர பார்வை அமைப்புகள். குழப்பத்தைத் தவிர்க்க முக்கிய வேறுபாடுகளைப் பிரித்துப் பார்ப்போம்:
• தனித்த கேமராக்கள் (எ.கா., டிஎஸ்எல்ஆர், வெப்கேம்கள்): இவை உயர்தர படங்கள் அல்லது வீடியோக்களைப் படம்பிடிக்கும், ஆனால் இவற்றில் உள்ளமைக்கப்பட்ட செயலாக்கம் எதுவும் இல்லை. தரவைச் சேமிக்க, திருத்த அல்லது பகுப்பாய்வு செய்ய இவை முற்றிலும் வெளிப்புற சாதனங்களை (கணினிகள், தொலைபேசிகள், டிவிஆர்) சார்ந்துள்ளன. இவை காட்சிகளைப் படம்பிடிக்க சிறந்தவை, ஆனால் இவற்றில் புத்திசாலித்தனம் இல்லை.
• இயந்திர பார்வை அமைப்புகள்: இவை பெரிய, தொழில்துறை-தர அமைப்புகள் ஆகும், அவை கேமராக்கள் மற்றும் வெளிப்புற செயலிகள், லென்ஸ்கள் மற்றும் விளக்குகளைப் பயன்படுத்தி சிக்கலான காட்சிப் பணிகளைச் செய்கின்றன (எ.கா., கார் பாகங்களை ஆய்வு செய்தல்). சக்திவாய்ந்ததாக இருந்தாலும், இவை பெரியவை, விலை உயர்ந்தவை, மேலும் பிரத்யேக இடம் மற்றும் அமைப்பைக் கோருகின்றன.
• எம்பெடெட் விசன் கேமராஸ்: இரண்டிற்கும் இடையில் இனிமையான இடம். அவை சுருக்கமானவை (பொதுவாக ஒரு சிறு படம் அல்லது நாணயத்தின் அளவுக்கு சமமானவை), மலிவானவை, மற்றும் சுய-contained. அவை தனித்தனியாக உள்ள கேமராவின் படமெடுக்கும் திறனை மற்றும் இயந்திர விசன் அமைப்பின் செயலாக்க சக்தியை ஒரே மாட்யூலில் இணைக்கின்றன. அவை தனியாக பயன்படுத்தப்படுவதற்குப் பதிலாக மற்ற சாதனங்களில் (எ.கா., ஸ்மார்ட்போன்கள், ட்ரோன்கள், மருத்துவ உபகரணங்கள்) இணைக்கப்படுவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.
மற்றொரு முக்கிய வேறுபாடு உகப்பாக்கம் ஆகும். உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் பொதுவான புகைப்படங்களுக்கு அல்லாமல், குறிப்பிட்ட பணிகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. மின்னணுவியலில் நுண்ணிய குறைபாடுகளைக் கண்டறியப் பயன்படுத்தப்படும் கேமரா, ஸ்மார்ட்போனில் முக அங்கீகாரத்திற்காகப் பயன்படுத்தப்படும் கேமராவை விட வேறுபட்ட லென்ஸ்கள், சென்சார்கள் மற்றும் மென்பொருளைக் கொண்டிருக்கும். இந்த பணி-குறிப்பிட்ட உகப்பாக்கம், அவை அனைத்திற்கும் பொருந்தும் தீர்வுகளை விட மிகவும் திறமையானதாகவும், நம்பகமானதாகவும், செலவு குறைந்ததாகவும் ஆக்குகிறது.
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராவின் முக்கிய கூறுகள்
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமரா சிறியதாக இருக்கலாம், ஆனால் அது "பார்க்க" மற்றும் "சிந்திக்க" ஒன்றாக வேலை செய்யும் சிறப்பு கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. ஒவ்வொரு பகுதியையும் எளிய சொற்களில் உடைப்போம் - பொறியியல் பட்டம் தேவையில்லை:
1. ஒளியியல் லென்ஸ்: கேமராவின் "கண்"
லென்ஸ் என்பது ஒளியுடன் தொடர்பு கொள்ளும் முதல் கூறு ஆகும், மேலும் அதன் வேலை எளிமையானது: படத்தை உணரி மீது குவியப்படுத்துவது. ஆனால் எல்லா லென்ஸ்களும் சமமாக உருவாக்கப்படவில்லை—உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் அவற்றின் குறிப்பிட்ட பணிகளுக்காக உகந்ததாக்கப்பட்ட லென்ஸ்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக:
• நிலப்பரப்பின் பரந்த காட்சியைப் பிடிக்க ட்ரோன் கேமராவிற்கான அகன்ற கோண லென்ஸ்.
• சிறிய விவரங்களில் (எ.கா., தோல் புண்கள் அல்லது செல் மாதிரிகள்) கவனம் செலுத்த மருத்துவ கேமராவிற்கான மேக்ரோ லென்ஸ்.
• தெளிவை இழக்காமல் தொலைதூரப் பொருட்களை பெரிதாக்க பாதுகாப்பு கேமராவிற்கான டெலிஃபோட்டோ லென்ஸ்.
பல உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களில் வாய்ஸ் காயில் மோட்டார் (VCM) உள்ளது, இது ஒரு சிறிய, உயர்-துல்லிய மோட்டார் ஆகும், இது தானியங்கு ஃபோகஸை (AF) அடைய லென்ஸ் நிலையை சரிசெய்கிறது. VCM ஆனது லென்ஸை முன்னும் பின்னும் நகர்த்த மின்காந்த விசையைப் பயன்படுத்துகிறது, கேமராவின் செயலி படத் தெளிவை பகுப்பாய்வு செய்து சரியான ஃபோகஸைக் கண்டறிகிறது - இது தொழில்துறை ஆய்வு அல்லது ஸ்மார்ட்போன் புகைப்படம் எடுத்தல் போன்ற துல்லியம் முக்கியத்துவம் வாய்ந்த பயன்பாடுகளுக்கு முக்கியமானது.
2. வடிகட்டி: துல்லியமான நிறம் மற்றும் தெளிவை உறுதி செய்தல்
லென்ஸ் மற்றும் பட உணரிக்கு இடையில், ஒரு சிறிய ஆனால் அத்தியாவசியமான கூறு உள்ளது: வடிகட்டி. தேவையற்ற ஒளியைத் தடுப்பதும் படத் தரத்தை மேம்படுத்துவதும் இதன் பணியாகும். மிகவும் பொதுவான இரண்டு வடிகட்டிகள்:
• அகச்சிவப்பு (IR) வடிகட்டி: நிற சிதைவைத் தடுக்க அகச்சிவப்பு ஒளியை (மனிதக் கண்ணுக்குப் புலப்படாதது) தடுக்கிறது. IR வடிகட்டி இல்லாமல், படங்கள் அதிகப்படியாக சிவப்பு அல்லது பச்சை நிறத்தில் தோன்றக்கூடும் - குறிப்பாக குறைந்த ஒளி நிலைகளில்.
• நீலக் கண்ணாடி (BG) வடிகட்டி: வண்ணத் துல்லியத்தை மேம்படுத்தவும், பிரதிபலிப்பைக் குறைக்கவும் புற ஊதா (UV) ஒளி மற்றும் சிதறிய ஒளியை உறிஞ்சுகிறது. உணவுப் பரிசோதனை போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு இது மிகவும் முக்கியமானது, அங்கு வண்ண நிலைத்தன்மை முக்கியமானது.
3. பட உணரி (Image Sensor): ஒளியை டிஜிட்டல் தரவுகளாக மாற்றுதல்
லென்ஸ் கண்ணாக இருந்தால், பட உணரி (image sensor) என்பது "விழித்திரை" (retina) ஆகும். இது மில்லியன் கணக்கான சிறிய ஒளி-உணர்திறன் கொண்ட பிக்சல்களால் மூடப்பட்ட ஒரு குறைக்கடத்தி சிப் ஆகும், இது ஒளியை (ஃபோட்டான்கள்) மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றுகிறது - இது ஒரு காட்சி காட்சியை டிஜிட்டல் தரவுகளாக மாற்றுவதற்கான முதல் படியாகும். உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களில் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு பொதுவான சென்சார் வகைகள் CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) மற்றும் CCD (Charge-Coupled Device) ஆகும், ஆனால் CMOS அதன் குறைந்த மின் நுகர்வு, சிறிய அளவு மற்றும் வேகமான செயலாக்க வேகங்கள் காரணமாக இன்று மிகவும் பரவலாக உள்ளது.
உணரியில் உள்ள ஒவ்வொரு பிக்சலும் ஒளி தீவிரத்தைப் பிடித்து அதை மின்னழுத்தமாக மாற்றுகிறது. பின்னர் உணரி இந்த மின்னழுத்தங்களைப் படித்து, காட்சியை டிஜிட்டல் பிரதிநிதித்துவமான “மூல” தரவை வெளியிடுகிறது. இந்த மூல தரவு செயலாக்கப்படாதது (இதை ஒரு வெற்று கேன்வாஸாகக் கருதுங்கள்) மற்றும் அடுத்த கூறு மூலம் செம்மைப்படுத்தப்பட வேண்டும்: பட சிக்னல் செயலி.
4. பட சிக்னல் செயலி (Image Signal Processor - ISP): மூல தரவை மெருகூட்டுதல்
படம் சென்சாரிலிருந்து பெறப்படும் கச்சா தரவுகள் குழப்பமாக இருக்கிறது—இதில் சத்தம் (ஸ்டாட்டிக்), தவறான நிறங்கள், அல்லது சமமாக இல்லாத பிரகாசம் இருக்கலாம். ISP-ன் வேலை இந்த தரவுகளை சுத்தமாக்கி, தெளிவான, பயன்படுத்தக்கூடிய படமாக மாற்றுவது. ISP செய்யும் பொதுவான பணிகள் உள்ளன:
• சத்தம் குறைப்பு: படத்தை கூர்மையாகக் காட்ட சத்தம் அல்லது தானியங்களை அகற்றுதல்.
• வெள்ளை சமநிலை: நிறங்களை இயற்கையாகக் காண்பிக்க சரிசெய்தல் (எடுத்துக்காட்டாக, வெள்ளை பொருட்கள் இரு வெளிச்சங்களில் வெள்ளையாகவே தோன்றும் என்பதை உறுதி செய்தல்).
• வெளிச்ச கட்டுப்பாடு: அதிக வெளிச்சம் (மிகவும் பிரகாசமான) அல்லது குறைவான வெளிச்சம் (மிகவும் இருண்ட) படங்களை தவிர்க்க வெளிச்சத்தை சரிசெய்யுதல்.
• வண்ண திருத்தம்: வண்ணங்கள் துல்லியமாகவும் சீராகவும் இருப்பதை உறுதி செய்தல்.
ISP என்பது உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களுக்கு ஒரு முக்கியமான அங்கமாகும், ஏனெனில் இது செயலிக்கு அனுப்பப்படும் தரவு உயர்தரமானது என்பதை உறுதி செய்கிறது - சுத்தமான தரவு இல்லாமல், கேமராவின் "முடிவுகள்" துல்லியமற்றதாக இருக்கும்.
5. உட்பொதிக்கப்பட்ட செயலி: கேமராவின் "மூளை"
இங்குதான் மேஜிக் நிகழ்கிறது. உட்பொதிக்கப்பட்ட செயலி (பெரும்பாலும் ஒரு மைக்ரோகண்ட்ரோலர் அல்லது NVIDIA Jetson அல்லது Intel Movidius போன்ற பிரத்யேக பார்வை செயலி) கேமராவின் "மூளை" ஆகும். இது ISP-யிலிருந்து சுத்திகரிக்கப்பட்ட படத் தரவை எடுத்து, அதை முன்-நிரலாக்கப்பட்ட மென்பொருள் (அல்காரிதம்கள்) வழியாக இயக்கி, காட்சியைப் பகுப்பாய்வு செய்து முடிவுகளை எடுக்கிறது.
கணினிகளில் உள்ள சக்திவாய்ந்த ஆனால் பெரிய செயலிகளைப் போலல்லாமல், உட்பொதிக்கப்பட்ட செயலிகள் சிறியவை, குறைந்த சக்தி கொண்டவை மற்றும் குறிப்பிட்ட பார்வை பணிகளுக்காக மேம்படுத்தப்பட்டவை. உதாரணமாக:
• முக அங்கீகார கேமராவின் செயலி, முக அம்சங்களை (கண்கள், மூக்கு, வாய்) கண்டறிந்து அவற்றை ஒரு தரவுத்தளத்துடன் பொருத்தும் அல்காரிதம்களை இயக்குகிறது.
• தொழில்துறை ஆய்வு கேமராவின் செயலி, ஒரு பொருளில் உள்ள குறைபாடுகளை (எ.கா., கீறல்கள், விடுபட்ட பாகங்கள்) கண்டறியும் அல்காரிதம்களை இயக்குகிறது.
• ட்ரோன் கேமராவின் செயலி, தடைகளை கண்டறிந்து ட்ரோனின் பாதையை நிகழ்நேரத்தில் சரிசெய்யும் அல்காரிதம்களை இயக்குகிறது.
சமீபத்திய கண்டுபிடிப்புகள் இதை மேலும் மேம்படுத்தியுள்ளன. புதிய உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் "பிக்சல்-நிலை உணர்வு-கணக்கீடு-சேமிப்பு" சிப்களை (Xiling's Feihong chip போன்றவை) பயன்படுத்துகின்றன, அவை செயலாக்கத்தை நேரடியாக சென்சாரில் ஒருங்கிணைக்கின்றன. இதன் பொருள் ஒவ்வொரு பிக்சலும் அடிப்படை செயலாக்க பணிகளைச் செய்ய முடியும், இது முக்கிய செயலிக்கு அனுப்பப்பட வேண்டிய தரவின் அளவைக் குறைக்கிறது - இதன் விளைவாக வேகமான வேகம் (100kHz பிரேம் ரேட் வரை) மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வு ஏற்படுகிறது.
6. மென்பொருள் & அல்காரிதம்கள்: பார்ப்பதற்கான "விதிகள்"
மென்பொருள் இல்லாமல், ஒரு உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமரா ஒரு அலங்கார சென்சார் மட்டுமே. மென்பொருள் (மற்றும் அதனுள் உள்ள அல்காரிதம்கள்) கேமரா எதைப் பார்க்க வேண்டும் மற்றும் எப்படி செயல்பட வேண்டும் என்று சொல்கிறது. உட்பொதிக்கப்பட்ட கேமராக்களில் பயன்படுத்தப்படும் பொதுவான பார்வை அல்காரிதம்கள் பின்வருமாறு:
• பொருள் கண்டறிதல்: ஒரு காட்சியில் குறிப்பிட்ட பொருட்களை அடையாளம் காணுதல் (எ.கா., ஒரு கன்வேயர் பெல்ட்டில் உள்ள ஒரு பொதி, ஒரு காருக்கு முன்னால் உள்ள ஒரு பாதசாரி).
• மாதிரி அங்கீகாரம்: வடிவங்கள் அல்லது மாதிரிகளைப் பொருத்துதல் (எ.கா., ஒரு பார்கோடு, ஒரு கைரேகை, அல்லது லேசர் வெல்டிங்கில் "முழு ஊடுருவல் துளை").
• விளிம்பு கண்டறிதல்: பொருட்களின் விளிம்புகளை அடையாளம் கண்டு அவற்றின் வடிவம் அல்லது அளவை தீர்மானித்தல் (எ.கா., ஒரு பொருளின் பரிமாணங்களை அளவிடுதல்).
• இயக்கம் கண்டறிதல்: இயக்கத்தைக் கண்டறிதல் (எ.கா., ஒரு பாதுகாப்பு மண்டலத்தில் ஊடுருவும் நபர், உற்பத்தி வரிசையில் நகரும் ஒரு குறைபாடு).
மென்பொருள் பெரும்பாலும் தனிப்பயனாக்கக்கூடியது, இது வணிகங்கள் தங்கள் குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்கு ஏற்ப கேமராவின் செயல்திறனை மாற்றியமைக்க அனுமதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு உணவு உற்பத்தியாளர் ரொட்டியில் பூஞ்சை கண்டறிய தங்கள் உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராவை நிரல்படுத்தலாம், அதேசமயம் ஒரு மருந்து நிறுவனம் மாத்திரை பாட்டில்களில் விரிசல்களைச் சரிபார்க்க அதே கேமராவை (வெவ்வேறு மென்பொருளுடன்) பயன்படுத்தலாம்.
7. தொடர்பு இடைமுகம்: தரவை வெளி உலகிற்கு அனுப்புதல்
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் தரவை ஆன்-போர்டில் செயலாக்கும்போது, அவை பெரும்பாலும் முடிவுகள் அல்லது கட்டளைகளை பிற சாதனங்களுக்கு (எ.கா., ஒரு ரோபோ, ஒரு ஸ்மார்ட்போன் அல்லது ஒரு கிளவுட் சர்வர்) அனுப்ப வேண்டியிருக்கும். தொடர்பு இடைமுகம் இதை கையாள்கிறது, மேலும் இடைமுகத்தின் வகை பயன்பாட்டைப் பொறுத்தது:
• MIPI CSI-2/LVDS: அதிவேக, குறுகிய தூர தொடர்புக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது (எ.கா., ஒரு கேமராவுக்கும் ஒரு ஸ்மார்ட்போனின் முக்கிய செயலிக்கும் இடையில்).
• USB/GigE: கணினிகள் அல்லது கிளவுட் சேவையகங்களுடன் இணைக்கப் பயன்படுகிறது (எ.கா., ஒரு கட்டுப்பாட்டு அமைப்புக்கு தரவை அனுப்பும் தொழில்துறை ஆய்வு கேமராக்கள்).
• Wi-Fi/Bluetooth: கம்பியில்லா தகவல்தொடர்புக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது (எ.கா., ட்ரோன்கள் ஒரு ரிமோட் கன்ட்ரோலருக்கு வீடியோ அனுப்புதல், ஸ்மார்ட் ஹோம் கேமராக்கள் ஒரு தொலைபேசிக்கு எச்சரிக்கைகளை அனுப்புதல்).
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமரா எவ்வாறு செயல்படுகிறது? படிப்படியான விளக்கம்
கூறுகளை நாம் அறிந்திருப்பதால், உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமரா எவ்வாறு “பார்க்கிறது” மற்றும் செயல்படுகிறது என்பதற்கான சரியான செயல்முறையை ஒரு நிஜ உலக உதாரணத்துடன் பார்ப்போம்: லேசர் வெல்டிங்கில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமரா, சரியான வெல்ட் தரத்தை உறுதிசெய்ய (வாகன உற்பத்தியில் ஒரு முக்கியமான பயன்பாடு).
படி 1: ஒளி லென்ஸில் நுழைந்து வடிகட்டப்படுகிறது
லேசர் வெல்டிங் செயல்முறை தீவிர ஒளி, வெப்பம் மற்றும் நீராவியை உருவாக்குகிறது. உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராவின் லென்ஸ் இந்த ஒளியை பட உணர்வியில் (image sensor) குவிகிறது, அதே நேரத்தில் IR மற்றும் BG வடிகட்டிகள் தேவையற்ற அகச்சிவப்பு மற்றும் புற ஊதா ஒளியைத் தடுக்கின்றன - இது வெல்டில் இருந்து வரும் புலப்படும் ஒளியை (மற்றும் முக்கியமான "முழு ஊடுருவல் துளை" அல்லது FPH) மட்டுமே படம்பிடிப்பதை உறுதி செய்கிறது. வெல்டிங் தலை நகரும்போதும், வெல்டை கவனத்தில் வைத்திருக்க VCM நிகழ்நேரத்தில் லென்ஸ் நிலையை சரிசெய்கிறது.
படி 2: பட உணர்வி ஒளியை மூலத் தரவாக மாற்றுகிறது
பட உணரி (Feihong போன்ற பிக்சல்-நிலை செயலாக்க சிப் உடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளது) குவியப்படுத்தப்பட்ட ஒளியைப் பிடித்து மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றுகிறது. ஒவ்வொரு பிக்சலும் வெல்டிங் பகுதியின் ஒளி தீவிரத்தைப் பதிவுசெய்து, காட்சியைப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தும் மூலத் தரவை உருவாக்குகிறது—இதில் FPH (வெல்டிங் முழுமையாக ஊடுருவியதைக் குறிக்கும் ஒரு சிறிய, குளிர்ச்சியான புள்ளி) அடங்கும்.
படி 3: ISP மூலத் தரவைச் சுத்தம் செய்கிறது
வெல்டிங் செயல்முறையிலிருந்து வரும் அதிக வெப்பம் மற்றும் நீராவியால் சென்சாரிலிருந்து வரும் மூலத் தரவு இரைச்சலாக உள்ளது. ISP ஆனது இரைச்சலைக் குறைப்பதன் மூலமும், FPH (சூடான வெல்ட் குளத்தை விட இருண்டது) ஐ முன்னிலைப்படுத்த கான்ட்ராஸ்டை சரிசெய்வதன் மூலமும், FPH தெரியும் என்பதை உறுதிப்படுத்த பிரகாசத்தை சமநிலைப்படுத்துவதன் மூலமும் இதைச் சுத்தம் செய்கிறது. இந்த படி, குழப்பமான மூலத் தரவை வெல்டின் தெளிவான, பயன்படுத்தக்கூடிய படமாக மாற்றுகிறது.
படி 4: எம்பெடெட் செயலி தரவுகளை பகுப்பாய்வு செய்கிறது
சுத்தமாக்கப்பட்ட படம் தரவுகள் எம்பெடெட் செயலிக்கு அனுப்பப்படுகின்றன, இது FPH ஐ கண்டறிய ஒரு சிறப்பு ஆல்கொரிதத்தை இயக்குகிறது. ஆல்கொரிதம் எட்ஜ் கண்டறிதல் மற்றும் மாதிரி அடையாளம் காண்பதைக் கொண்டு FPH இன் வடிவம், அளவு மற்றும் இடத்தை அடையாளம் காண்கிறது - வெல்ட் தரத்தின் முக்கிய குறியீடுகள். செயலி கேமராவில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளதால் (மற்றும் பிக்சல்-அளவிலான பараல்லல் கணினி பயன்படுத்துகிறது), இந்த பகுப்பாய்வு மில்லிசெகண்டுகளில் நடைபெறும் - உயர்தர வெல்டிங் செயல்முறையை (மீட்டர் प्रति நிமிடம் நகரும்) தொடர்ந்து செல்ல மிகவும் வேகமாக.
படி 5: கேமரா ஒரு முடிவை எடுத்து செயல்படுகிறது
செயலி கண்டறியப்பட்ட FPH-ஐ முன்-நிரல்படுத்தப்பட்ட தரத்துடன் ஒப்பிடுகிறது: FPH சரியான அளவு மற்றும் வடிவத்தில் இருந்தால், வெல்டிங் நன்றாக உள்ளது, மேலும் கேமரா வெல்டிங் இயந்திரத்திற்கு “தொடரவும்” என்ற சமிக்ஞையை அனுப்புகிறது. FPH மிகவும் சிறியதாக இருந்தால் (வெல்டிங் போதுமான அளவு ஊடுருவாதது) அல்லது இல்லை என்றால் (வெல்டிங் தோல்வியடைந்தது), செயலி லேசர் சக்தியை சரிசெய்ய உடனடி சமிக்ஞையை அனுப்புகிறது - இது சுழற்சியை மூடி, நிகழ்நேரத்தில் வெல்டிங்கை சரிசெய்கிறது. இது குறைபாடுள்ள வெல்டிங்குகள் உருவாவதைத் தடுக்கிறது, நேரத்தையும் பணத்தையும் மிச்சப்படுத்துகிறது.
படி 6: தரவு ஒரு வெளிப்புற அமைப்புக்கு அனுப்பப்படுகிறது (விருப்பத்தேர்வு)
கேமரா, வெல்ட் தரவு (எ.கா., FPH அளவு, குறைபாடுகளின் எண்ணிக்கை) பற்றிய தகவல்களை ஒரு மத்திய கட்டுப்பாட்டு அமைப்புக்கு அனுப்ப GigE இடைமுகத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்தத் தரவு தரக் கட்டுப்பாட்டுப் பதிவுகளுக்காகச் சேமிக்கப்படுகிறது மற்றும் காலப்போக்கில் வெல்டிங் செயல்முறையை மேம்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படலாம் (எ.கா., வெவ்வேறு பொருட்களுக்கு லேசர் சக்தி அமைப்புகளைச் சரிசெய்தல்).
ஒளி லென்ஸுக்குள் நுழைவது முதல் வெல்டிங் இயந்திரம் அதன் சக்தியைச் சரிசெய்வது வரை இந்த முழு செயல்முறையும் 10 மில்லி வினாடிகளுக்கும் குறைவாகவே எடுக்கும். இது கண் சிமிட்டுவதை விட வேகமாக உள்ளது, மேலும் உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராவில் (வெளிப்புற கணினி தேவையில்லை) அனைத்து செயலாக்கமும் நடப்பதால் மட்டுமே இது சாத்தியமாகும்.
நிஜ உலகப் பயன்பாடுகள்: உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் பிரகாசிக்கும் இடங்கள்
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் எல்லா இடங்களிலும் உள்ளன—நீங்கள் அவற்றை கவனிக்காமல் இருக்கலாம். அவற்றின் பல்துறைத்திறன் மற்றும் சக்தியை எடுத்துக்காட்டும் சில பொதுவான பயன்பாடுகள் இங்கே:
1. தொழில்துறை தன்னியக்கம் (Industrial Automation)
கைத்தொழில்களில், எம்பெடெட் விசன் கேமராக்கள் தரம் கட்டுப்பாட்டிற்காக (எலக்ட்ரானிக்ஸ், உணவு மற்றும் வாகனப் பகுதிகள் போன்ற தயாரிப்புகளில் குறைபாடுகளை கண்டறிதல்), ரோபோட் வழிகாட்டுதல் (ரோபோக்கள் கூறுகளை எடுக்கவும் சேர்க்கவும் உதவுதல்), மற்றும் செயல்முறை கண்காணிப்பு (மேலே உள்ள லேசர் வெல்டிங் எடுத்துக்காட்டைப் போல) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை குறுகிய இடங்களில் (எடுத்துக்காட்டாக, வெல்டிங் டார்சின் உள்ளே) பொருந்தக்கூடிய அளவிற்கு சுருக்கமாகவும், உயர் வேக உற்பத்தி வரிசைகளுடன் இணக்கமாக இருக்கிறதற்காக வேகமாகவும் உள்ளன.
2. நுகர்வோர் எலக்ட்ரானிக்ஸ்
உங்கள் ஸ்மார்ட்போனின் முன்னணி மற்றும் பின்னணி கேமராக்கள் எம்பெடிட் விசன் கேமராக்கள். அவை உங்கள் தொலைபேசியை திறக்க முகம் அடையாளம் காணும் (உருப்படியை கண்டறிதல் அல்காரிதம்) பயன்படுத்துகின்றன, புகைப்படம் முறை (ஆழம் உணர்வு) பின்னணி மங்குவதற்கு, மற்றும் QR குறியீடு ஸ்கேனிங் (மாதிரியை அடையாளம் காணுதல்) இணைப்புகளை திறக்க பயன்படுத்துகின்றன. உங்கள் லேப்டாப்பின் வெப்கேம் கூட ஒரு எம்பெடிட் விசன் கேமராக்—வீடியோ அழைப்புகளுக்கு மற்றும் முகத்தை கண்காணிக்க இயக்கத்தை கண்டறிதல் பயன்படுத்துகிறது.
3. சுகாதாரம்
எம்பெடிட் விசன் கேமராக்கள் சுகாதாரத்தை புரட்டிப்போட்டுக் கொண்டிருக்கின்றன, இது குறைவான தாக்குதல்களை மற்றும் துல்லியமான மருத்துவ செயல்முறைகளை சாத்தியமாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, எண்டோஸ்கோப்புகளில் உள்ள சிறிய எம்பெடிட் கேமராக்கள் மருத்துவர்களுக்கு உடலுக்குள் பார்வையிட அனுமதிக்கின்றன, பெரிய வெட்டுகள் இல்லாமல், மேலும் இரத்த சர்க்கரை அளவீட்டில் உள்ள கேமராக்கள் ஒரு தனி இரத்தத் துளியிலிருந்து சர்க்கரை அளவுகளை அளவிட படத்தை பகுப்பாய்வு செய்கின்றன. அவை அறுவை சிகிச்சை ரோபோக்களில் வெட்டுகளை வழிநடத்தவும் மற்றும் துல்லியத்தை உறுதி செய்யவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
4. வாகனங்கள்
நவீன கார்கள் உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களால் நிரம்பியுள்ளன. அவை லேன் டிபார்ச்சர் வார்னிங் (லேன் கோடுகளைக் கண்டறிதல்), தானியங்கி அவசர பிரேக்கிங் (பாதசாரிகள் அல்லது பிற கார்களைக் கண்டறிதல்) மற்றும் அடாப்டிவ் க்ரூஸ் கண்ட்ரோல் (முன்னால் உள்ள காரிலிருந்து பாதுகாப்பான தூரத்தைப் பராமரித்தல்) போன்ற அம்சங்களுக்கு ஆற்றல் அளிக்கின்றன. சில சுய-ஓட்டுநர் கார்கள் சாலையின் 360 டிகிரி பார்வையை உருவாக்க டஜன் கணக்கான உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களைப் பயன்படுத்துகின்றன - அனைத்தும் விபத்துக்களைத் தவிர்க்க நிகழ்நேரத்தில் தரவைச் செயலாக்குகின்றன.
5. ஸ்மார்ட் நகரங்கள் & IoT
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் ஸ்மார்ட் நகரங்களின் கண்களாகும். அவை போக்குவரத்து கண்காணிப்புக்கு (நெரிசல் மற்றும் விபத்துகளைக் கண்டறிதல்), வாகன நிறுத்துமிட மேலாண்மைக்கு (காலியான வாகன நிறுத்துமிடங்களைக் கண்டறிதல்) மற்றும் பொது பாதுகாப்பிற்கு (வழக்கத்திற்கு மாறான செயல்பாடுகளைக் கண்டறிதல்) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. IoT சாதனங்களில், அவை ஸ்மார்ட் கதவு மணிகள் (கதவுகளைத் திறக்க முக அங்கீகாரம்) முதல் விவசாய சென்சார்கள் (பயிர் நோய்களைக் கண்டறிதல்) வரை அனைத்திற்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களின் முக்கிய நன்மைகள்
ஏன் உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் பல தொழில்களில் பாரம்பரிய கேமராக்கள் மற்றும் இயந்திர பார்வை அமைப்புகளை மாற்றுகின்றன? இதோ முக்கிய நன்மைகள்:
• நிகழ்நேர செயலாக்கம்: ஆன் போர்டு செயலாக்கம் தாமதத்தை நீக்குகிறது - அதிவேக உற்பத்தி மற்றும் தன்னாட்சி வாகனங்கள் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு இது முக்கியமானது.
• சிறிய அளவு: சிறிய வடிவ காரணிகள் இடப்பற்றாக்குறை உள்ள சாதனங்களில் (எ.கா., ஸ்மார்ட்போன்கள், ட்ரோன்கள், அறுவை சிகிச்சை கருவிகள்) ஒருங்கிணைக்க அனுமதிக்கின்றன.
• குறைந்த மின் நுகர்வு: மேம்படுத்தப்பட்ட செயலிகள் வெளிப்புற கணினிகளை விட குறைவான மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன - பேட்டரி மூலம் இயங்கும் சாதனங்களுக்கு (எ.கா., ட்ரோன்கள், அணியக்கூடிய சாதனங்கள்) இது சிறந்தது.
• செலவு குறைந்தவை: ஆல்-இன்-ஒன் வடிவமைப்பு விலை உயர்ந்த வெளிப்புற செயலிகள் மற்றும் வயரிங் தேவையை நீக்குகிறது - அமைவு மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகளைக் குறைக்கிறது.
• நம்பகத்தன்மை: வெளிப்புற இணைப்பு அல்லது கணினி வசதிகளைச் சார்ந்து இல்லாததால், கடினமான சூழல்களில் (எ.கா., தொழிற்சாலைகள், கட்டுமான தளங்கள்) மற்ற அமைப்புகள் தோல்வியடையும் இடங்களில் இவை செயல்படும்.
• தனிப்பயனாக்கம்: மென்பொருள் மற்றும் வன்பொருளைத் தனிப்பயனாக்க முடியும் என்பதால், நுண்ணிய ஆய்வு முதல் நீண்ட தூர கண்காணிப்பு வரை கிட்டத்தட்ட எந்தவொரு காட்சிப் பணிக்கும் இவை பொருத்தமானவை.
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களில் எதிர்காலப் போக்குகள்
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை தொழில்நுட்பம் வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது, மேலும் அதன் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்க மூன்று போக்குகள் உள்ளன:
1. AI ஒருங்கிணைப்பு: முக அங்கீகாரம், பொருள் வகைப்பாடு மற்றும் முன்கணிப்பு பராமரிப்பு போன்ற சிக்கலான பணிகளைச் செய்ய, உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் அதிகளவில் எட்ஜ் AI (சாதனத்திலேயே செயலாக்கப்படும் செயற்கை நுண்ணறிவு) ஐப் பயன்படுத்துகின்றன. இது அவற்றை மேலும் புத்திசாலித்தனமாகவும் தன்னாட்சி கொண்டதாகவும் ஆக்குகிறது.
2. பல-கேமரா அமைப்புகள்: 3D காட்சிகள், பரந்த பார்வை புலங்கள் அல்லது ஒத்திசைக்கப்பட்ட படங்களை உருவாக்க பல உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களை இணைத்தல் (எ.கா., முன் மற்றும் பின் கேமராக்களுடன் கூடிய ட்ரோன்கள், 3D பொருள் கண்டறிதலுக்காக பல கேமராக்களுடன் கூடிய தொழில்துறை ரோபோக்கள்).
3. சிறியதாக்குதல் & உயர் தெளிவுத்திறன்: சென்சார் தொழில்நுட்பத்தில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்கள் உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களை மேலும் சிறியதாக்கி, தெளிவுத்திறனை மேம்படுத்துகின்றன - இரத்த நாளங்களில் செருகக்கூடிய சிறிய மருத்துவ கேமராக்கள் அல்லது கண் ஆரோக்கியத்தை கண்காணிக்கும் ஸ்மார்ட் காண்டாக்ட் லென்ஸ்கள் போன்ற புதிய பயன்பாடுகளை செயல்படுத்துகின்றன.
இறுதி எண்ணங்கள்: உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் “காணும்” தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம்
உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்கள் வெறும் சிறிய கேமராக்கள் மட்டுமல்ல - அவை காட்சி தரவை செயலாக மாற்றும் புத்திசாலித்தனமான, சுய-கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள். அவை உற்பத்தி, சுகாதாரம், தானியங்கி மற்றும் ஸ்மார்ட் நகரங்களில் புதுமைகளை இயக்குகின்றன, மேலும் AI மற்றும் சென்சார் தொழில்நுட்பம் முன்னேறும்போது அவற்றின் முக்கியத்துவம் மட்டுமே வளரும்.
நீங்கள் தரக் கட்டுப்பாட்டிற்கு உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வையைப் பயன்படுத்துவது போன்ற செயல்திறனை மேம்படுத்த விரும்பும் ஒரு வணிகமாக இருந்தாலும் சரி, அல்லது உங்கள் ஸ்மார்ட்போனின் முக அங்கீகாரம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் பற்றி ஆர்வமாக இருக்கும் ஒரு தொழில்நுட்ப ஆர்வலராக இருந்தாலும் சரி, உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமராக்களைப் புரிந்துகொள்வது தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கான திறவுகோலாகும். அவை IoT இன் "கண்கள்", தொழில்துறை தானியங்குமயமாக்கலின் முதுகெலும்பு, மற்றும் நமது உலகத்தை புத்திசாலித்தனமாகவும், பாதுகாப்பாகவும், மேலும் திறமையாகவும் மாற்றும் அமைதியான கண்டுபிடிப்பாளர்கள்.
எனவே அடுத்த முறை உங்கள் முகத்தைப் பயன்படுத்தி உங்கள் தொலைபேசியைத் திறக்கும்போது, ஒரு ட்ரோன் பறப்பதைப் பார்க்கும்போது, அல்லது ஒரு ரோபோ ஒரு காரை அசெம்பிள் செய்வதைப் பார்க்கும்போது - நினைவில் கொள்ளுங்கள்: ஒரு உட்பொதிக்கப்பட்ட பார்வை கேமரா பின்னணியில் "பார்த்தல்" மற்றும் "சிந்திக்கும்" வேலையைச் செய்கிறது.
தொடர்பு
உங்கள் தகவலை விட்டு நாங்கள் உங்களை தொடர்பு கொள்ளுவோம்.
WhatsApp
WeChat