česky english Vítejte, dnes je pondělí 25. březen 2019

Na úsudek tu máme stroje. Firefly se učí za letu

DPS 1/2019 | Měření - články
Autor: Ing. Jan Robenek
01.jpg

Se současnou úrovní poznání dokážeme navrhnout snad vše, na co si jen vzpomeneme. Pořád ale máme co dohánět, stačí se jen podívat okolo sebe. Třeba taková svatojánská muška. Postavit ji neumíme a takhle malou a nenáročnou už vůbec ne. Co si tak alespoň vypůjčit její jméno? Ve společnosti FLIR Systems to udělali a s hmotností 20 gramů se nyní dostali až na 27 × 27 × 14 mm. Pravda, jejich Firefly® sice sama nelétá, ale učí se rychle. A když se okolo sebe jednou rozhlédne, jen tak ji něco neunikne.

Závěrka? A co třeba logický závěr

Výsledek na obr. 1, který výrobce představil v říjnu [1] a hodlá jej zpřístupnit již v roce 2019, biology snad neurazí a techniky může dokonce nadchnout. Když o spoustě věcí dokáže malá světluška rozhodovat sama od sebe, proč by to nemohla umět i naše kamera, byť někde napevno osazená? Z vlastní vůle zažehnout světlo nebo jej zase vypnout ale nestačí. Ve FLIRu se tak další vývoj platformy snímače pro strojové vidění ubírá jako první přes metody tzv. „hlubokého  učení“. Systém Firefly® [2] si bere na pomoc jednotku VPU (Vision Processing Unit) Intel® Movidius™ Myriad™ 2 a všem, kteří mají potřebu analyzovat obraz na ještě vyšší úrovni, slibuje nejen přesnější rozhodování, ale také rychlejší a snadnější vývoj celé aplikace.

mereni-1
Obr. 1 Kamera opředená sítí? V případě strojového vidění s Firefly® bude neuronová a uvnitř [1]

Pro nekomplikovaná zadání, jakými jsou např. čtení čárového kódu nebo kontrola, zda vyrobená součástka vyhovuje specifikacím, si vystačíme s tradičním softwarem vystavěným na pravidlech. Jakmile však jednou začneme čelit složitějším a mnohdy také subjektivním problémům, třeba otázce rozpoznávání obličejů nebo třídění solárních panelů dle jejich kvality, bez výkonnějších nástrojů se neobejdeme. A u systémů provozovaných v reálném čase už vůbec ne. Být silný ale ještě neznamená zabírat spoustu místa.

Zachyceno sítí. Nejlépe vlastní

Výrobce svou novinku doporučuje do vestavných systémů nebo též ručních přenosných zařízení. Co kdyby se ale jednou přesto „zatoužila“ podívat vzhůru? To se pak počítá každý gram i milimetr. Proporce už znáte, zbývá tedy doplnit údaj o výkonové spotřebě, která zde dosahuje jmenovitých 1,5 wattu (5 V přes rozhraní USB 3.0). Když k tomu přidáme robustní provedení zajišťující odolnost proti vibracím spolu s vysokou spolehlivostí, úspěšnému letu nestojí nic v cestě. Stačí jen „osedlat“ dron.

Tvůrci strojů a zařízení mohou v případě Firefly® a její integrované VPU využívat rovnou svých vlastních školených neuronových sítí. Znovu tak na povrch vyplouvá paralela s živými organismy. Ale zpátky k oboru. Výrobce v době psaní článku pro systém FFY-U3-16S2M-S uvolnil pouze předběžnou dokumentaci, která se ještě může změnit. Přesto již mnohé napovídá.

mereni-2
Obr. 2 Chytře vyškolená zařízení s „pronikavým“ pohledem nemusí být velká (rozměry v mm) [2]

Předně tak máme co do činění s monochromatickými snímači CMOS IMX296 od společnosti Sony formátu 1/2,9" s rozlišením 1456 × 1088 bodů (tzn. 1,58 Mpx) a podporovanou snímkovou frekvencí 60 fps, nahrávající požadavkům na vysoce přesné sledování, např. očí, kdy základní údaje dále doplňují informace o 10bitovém A/D převodu, zisku od nuly až do 24 dB, expozici v rozmezí od 15 μs až do 30 vteřin, režimech Continuous, Single Frame či Multi Frame, čtyřech obousměrných vstupech/výstupech bez oddělení a konečně též i rozhraní USB 3.1 Gen 1.

Precizní hardwarové spouštění přes GPIO pak umožňuje jednoduchou synchronizaci více kamer, a to včetně jejich osvětlení.

robenek@dps-az.cz

Partneři

eipc
epci
imaps
papouch
ep
mikrozone
mcu
projectik