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存儲如何賦能機(jī)器視覺以高效“慧眼”?

2021-08-16 17:46 威剛電子(上海)貿(mào)易有限公司

導(dǎo)讀:近年來機(jī)器視覺結(jié)合深度學(xué)習(xí)、人工智能、邊緣計(jì)算等新興技術(shù)有效提高了圖像細(xì)節(jié)精度和處理速度,同時(shí),這也對機(jī)器視覺相關(guān)配套硬件的功能提出更高的性能要求。

機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟研究預(yù)測,2020年至2022年,中國機(jī)器視覺規(guī)模將從108億元增長至162億元人民幣,年復(fù)合增長率高達(dá)22.5%。而隨著新基建的推出和5G時(shí)代的加速到來,機(jī)器視覺在新一代信息技術(shù)加持下將釋放出巨大的市場潛力。機(jī)器視覺堪稱“智造”領(lǐng)域的“工業(yè)慧眼”,“視覺”是人類感知世界重要信息來源,而機(jī)器視覺是通過計(jì)算機(jī)來模擬人類的視覺功能,讓計(jì)算機(jī)獲得相關(guān)的細(xì)節(jié)信息并加以理解的技術(shù)。機(jī)器視覺憑借其高準(zhǔn)確度、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢特點(diǎn)廣泛運(yùn)用工業(yè)檢測、安防、智能家居等領(lǐng)域。

近年來機(jī)器視覺結(jié)合深度學(xué)習(xí)、人工智能、邊緣計(jì)算等新興技術(shù)有效提高了圖像細(xì)節(jié)精度和處理速度,同時(shí),這也對機(jī)器視覺相關(guān)配套硬件的功能提出更高的性能要求。

機(jī)器視覺系統(tǒng)

機(jī)器視覺系統(tǒng)通常包含照明、鏡頭、相機(jī)、圖像采集卡、機(jī)器視覺軟件等五大部分,其中機(jī)器視覺軟件是機(jī)器視覺系統(tǒng)中自動化處理的關(guān)鍵部件,根據(jù)具體應(yīng)用要求,可對軟件包進(jìn)行二次開發(fā),可自動完成對圖像采集、顯示、存儲和處理。而決定圖像采集、傳輸、顯示和處理速度的關(guān)鍵要素則是“存儲”。究竟存儲在機(jī)器視覺中發(fā)揮著怎樣的關(guān)鍵功效?什么樣的存儲能夠讓機(jī)器視覺系統(tǒng)發(fā)揮最佳功效?關(guān)于存儲和機(jī)器視覺之間的秘密,今天小編給您一一解答。

Q:由于數(shù)據(jù)都保存在工控機(jī)中,只能通過RAID保護(hù)圖片數(shù)據(jù),如果有多個(gè)硬盤損壞就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失,更會造成生產(chǎn)線的停工,影響很大。為了保障智能制造生產(chǎn)線全天不間斷生產(chǎn),威剛?cè)绾翁峁└叻€(wěn)定性、高可靠性的數(shù)據(jù)存儲方案?

A:機(jī)器視覺行業(yè),工控機(jī)性能的好壞影響整個(gè)視覺系統(tǒng)的處理速度及運(yùn)行時(shí)間,是整個(gè)視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵。尤其是對于需要控制多個(gè)相機(jī)同時(shí)運(yùn)行的視覺系統(tǒng)來說,高可靠性、高穩(wěn)定性的工控機(jī)存儲設(shè)備必不可缺。而如何保證高可靠性、高穩(wěn)定性的存儲解決方案呢?

威剛利用Over Provisioning的技術(shù)(預(yù)留空間),來降低硬盤數(shù)據(jù)丟失的機(jī)率,此技術(shù)是通過增加硬盤中7%以上預(yù)留空間(假設(shè)1T的硬盤,其中有70GB以上空間可用作存儲功能之外的預(yù)留空間)達(dá)到有效減少SSD重復(fù)寫入的動作,來提升產(chǎn)品壽命。

提供PCIe接口,它比傳統(tǒng)SATA的讀寫速度快兩倍,甚至三倍以上,以此來保證硬盤發(fā)揮流暢的讀寫性能。

Q:產(chǎn)品從制造到出廠,圖片數(shù)據(jù)需要保存七天到一個(gè)月不等,生產(chǎn)中如果精度提高、拍攝角度增多時(shí),都會面臨存儲擴(kuò)容(大容量、M.2)的問題。傳統(tǒng)方法擴(kuò)容,必須停止生產(chǎn)線增加硬盤,影響生產(chǎn)效率。針對這種情況,威剛?cè)绾谓鉀Q用戶的痛點(diǎn)?

A:工業(yè)視覺場景下,往往需要支撐幾十億級別的海量影像文件,如何破解傳統(tǒng)存儲在容量和性能上的瓶頸,嵌入式系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。嵌入式系統(tǒng)的便利性在于用戶如果有額外的擴(kuò)容或者更改規(guī)格的需求,只需要重新插入新的主機(jī)板即可。

針對嵌入式系統(tǒng),威剛可以提供相對應(yīng)的解決方案包括:

M.2 2242 固態(tài)硬盤

IM2P3014

■ 界面: PCIe Gen3x2

■ 容量: 64GB – 512GB

■ 連續(xù)讀寫速度(最高): 1600/ 1200MB/s

■ 工作溫度: -40°C - 85°C

ECC SO-DIMM內(nèi)存,其ECC糾錯功能,確保機(jī)器視覺傳輸?shù)馁Y料更為精準(zhǔn)。該解決方案既滿足了嵌入式系統(tǒng)小尺寸的需求,同時(shí)還可以在小尺寸的情況下做到大容量存儲需求。

DDR4 ECC SO-DIMM

2666/ 3200MHz

■ 小尺寸,大容量■ ECC糾錯技術(shù): 數(shù)據(jù)傳輸精準(zhǔn)■ 30μ 金手指: 耐用可靠

Q:除生產(chǎn)線的機(jī)器視覺設(shè)備需要實(shí)時(shí)調(diào)用圖片外,還有很多后續(xù)設(shè)備也需要對圖片進(jìn)行篩查比對,傳統(tǒng)模式下圖片保存在本地存儲中只支持文件名檢索,無法通過其他屬性或標(biāo)簽信息進(jìn)行檢索,且在文件數(shù)量比較大的時(shí)候,搜索性能非常慢,無法滿足實(shí)時(shí)檢索需求。威剛是否遇到過這種情況,如何解決的?

A:機(jī)器視覺給我們帶來了快捷、準(zhǔn)確、高效的信息獲取和記錄方式,但同時(shí),海量信息內(nèi)容也對用戶快速調(diào)閱存儲內(nèi)容帶來不小挑戰(zhàn)。

根據(jù)此情況,威剛可以提供PCIe Gen3X4高速讀寫的固態(tài)硬盤,讀寫速率可以高達(dá)3000 MB/s以上,相較于傳統(tǒng)SATA接口600MB/s的讀寫速度,PCIe的讀寫速度要快2-3倍。在搜索量比較大的情況下,對于DRAM的需求也越來越重要,因此,3200高頻系列的內(nèi)存可以大幅提升搜索速率。

此外,如果客戶對信息資料安全性提出很高要求,威剛也有支持?jǐn)?shù)據(jù)安全加密技術(shù)的存儲產(chǎn)品,如支持 AES 256位加密技術(shù)的固態(tài)硬盤,可替重要數(shù)據(jù)進(jìn)行加密;或是支持防寫入保護(hù)(Write Protect)技術(shù)的CFast卡, 防止數(shù)據(jù)被竄改。

M.2 2280 固態(tài)硬盤

IM2P33E8

■ 界面: PCIe Gen3x4

■ 容量: 256GB – 2TB

■ 連續(xù)讀寫速度(最高): 3400/ 2800MB/s

■ 支持AES 256加密技術(shù): 守護(hù)數(shù)據(jù)安全

Q:機(jī)器視覺還在快速發(fā)展階段,其視覺分析軟件的編程語言多種多樣、生產(chǎn)廠商來自全球各地。威剛可以提供幾種接口技術(shù),是否支持技術(shù)人員改造,以滿足各種機(jī)器視覺應(yīng)用的快速改造和上線?

A:接口技術(shù)是一種通用技術(shù),目前市面上主流的接口技術(shù)包括:M.2 、SATA 、mSATA ,PCIe,以及企業(yè)級更高端的U.2和SAS。

威剛同樣可以提供多種主流的接口:M.2 、SATA 、mSATA 、PCIe等,以滿足不同的需求。

未來隨著5G相關(guān)應(yīng)用發(fā)展更為成熟,威剛也會根據(jù)客戶需求規(guī)劃更多接口的存儲產(chǎn)品,例如U.2。

未來,隨著邊緣計(jì)算、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)與機(jī)器視覺加速融合發(fā)展,機(jī)器視覺系統(tǒng)將更加智能化、高效化,存儲仍然是不可或缺的關(guān)鍵部件,存儲技術(shù)又該如何跟上?關(guān)于機(jī)器視覺與數(shù)據(jù)存儲,你還有哪些疑問?歡迎文末留言探討~