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預測性維護

影像擷取卡測試車用攝影機

一輛白色汽車停在繁忙的人行橫道上,上面覆蓋著顯示汽車攝影機視野範圍的圖形。

駕車時十分仰賴視野是否清晰。

無論周圍環境是刺眼、昏暗或下雨,行經其他車輛、行人或障礙時絕不容失誤。幸虧科技持續進步,先進駕駛輔助系統 (ADAS) 採用視覺解決方案,協助人類駕駛偵測這些物體。

車輛配備的 ADAS 視覺系統,附有一組攝影機會即時串流車輛內外的影像。再由電腦擷取串流的影像,分成影格交給視覺處理器分析。

車載視覺系統的挑戰

雖然在 ADAS、自動駕駛、電動車來說,視覺系統的功用很重要,但業界沒有一致的標準可以評量視覺系統。再者,傳統的視覺系統無法確切判斷周遭環境。考量到車輛亟需有效的視覺,實驗室必須徹底測試車用攝影機,且經過生產線產品測試,才能安裝至 ADAS 解決方案。「影像擷取卡就負責這類測試」影像處理系統供應商、眼雲智家科技有限公司執行長暨創辦人袁坡說。

車輛移動時,電腦會從視訊擷取靜止的影像,然後傳輸給視覺處理器。影像擷取卡在研發環境,及攝影機的生產前測試會執行相同的功能。「攝影機是獨立生產的模組,最後才會組裝至車輛。但在此之前,攝影機一定要經過校準、測試和品管。」袁表示。

影像擷取卡使用案例

在實驗室環境中,影像擷取卡會協助測試攝影機在昏暗或其他極端環境時,提供的影像是否清晰,藉此評估攝影機的功能。

至於生產階段,製造商會校準攝影機,確保裝置能對焦和提供不失真的影像。這時,影像擷取卡同樣派上用場。「製造商連結攝影機與我們的影像擷取卡後,即可邊檢查影像,邊調整攝影機。」袁說。

此外,工廠透過預燒測試瞭解攝影機在長時間連續串流時的效能,也是影像擷取卡的使用案例。攝影機單次最長運轉 144 小時,同時影像擷取卡會確保攝影機確實攝錄影像,不遺漏畫面。「攝影機只要遺漏畫面即淘汰。」袁說。

另外,影像擷取卡可協助收集實際的資料,用於開發演算法。這時攝影機會安裝在車上,供影像擷取卡同步擷取號誌、行人和自行車等資料。「交通號誌偵測和行人偵測演算法需要大量資料。在 AI 領域,資料是關鍵,所以我們的影像擷取卡協助收集資料。」袁說。

影像擷取卡實際的需求

雖然影像擷取卡在車用攝影機的生產階段充分發揮效用,但仍有部分難題要解決。

首先,影像擷取卡要容易攜帶,才方便收集資料和測試。接著,影像擷取卡要能與多部攝影機同步,模擬實際的行車環境。ADAS 解決方案大多搭載多部攝影機,拍攝車輛內外。

影像擷取卡也得跟上車用攝影機技術,與之並進。「隨著攝影機的解析度、影格速率、景深提升,影像擷取卡也要配合提升頻寬。」袁說。

眼雲科技的 ECFG 系列提供模組化電路,可同時支援 4 至 16 個視訊頻道,滿足前述的需求。不僅如此,ECFG 系列可處理日後更高的資料頻寬需求。「我們深知公司在科技業的發展方向,並訂立方針滿足日新月異的需求。」袁說。

車用攝影機日後的發展

未來展望有一部分牽涉到其他類型的攝影機,包括在極端情況下也能偵測物體的紅外線攝影機。短波紅外線 (SWIR) 也是競爭產品。由此可見多光譜視覺系統占有一席之地的理由,這也是眼雲科技的 ECFG 系列可以提供的技術。

同時,眼雲科技目前致力設計邊緣 AI 支援且更智慧的影像擷取卡。「Intel 處理器的系統單晶片格式,在單一晶片整合影像處理、神經運算引擎與 CPU,成功加速邊緣 AI 應用程式。」袁說。AI 支援的影像擷取卡適用於機器人、監控,及各種使用案例。智慧影像擷取卡只挑選有關的影像資訊,不再傳送串流視訊所有的影像至視覺處理器。例如視覺處理器只要處理出現移動的行人、動物 (或許更有意義) 的影像,不必一再處理千篇一律的柏油路影像。

「以上是本公司的藍圖,我們會設計更智慧的影像擷取卡,透過 Intel 邊緣 AI 技術收集較為相關的資料」袁說,「我們可以透過 Intel 技術,將影像擷取卡設計得更靈活聰明,所以我們很期待日後的市占率成長」。

 

本文由 insight.tech 編輯總監妮.貝內施(Georganne Benesch)編輯。

作者簡介

Poornima Apte is a trained engineer turned technology writer. Her specialties run a gamut of technical topics from engineering, AI, IoT, to automation, robotics, 5G, and cybersecurity. Poornima's original reporting on Indian Americans moving to India in the wake of the country's economic boom won her an award from the South Asian Journalists’ Association. Follow her on LinkedIn.

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