智能摄像机的分类与制造厂商代表及型号介绍

为了能够概述智能摄像机模型,对智能摄像机进行系统的分类是很重要的。对智能摄像机进行定义以及对不同摄像机模型进行分类有很多不同的方法。

Yu Shi^[488]对“独立的智能摄像机”、“非独立的智能摄像机”和“网络智能摄像机”做了区分。具体参考见第2章,而且第2章对智能摄像机的分类也有较详细的说明。另一方面,AIA把市场上的智能摄像机产品分为三类：智能摄像机（又称为智能拍摄）、视觉传感器和嵌入式视觉处理器（又称为嵌入式视觉计算机和紧凑型视觉系统）^[29]。术语“视觉传感器”主要用于机器视觉领域,在此领域中通常主要指低端智能摄像机。EMVA这样定义智能摄像机：“智能摄像机具有嵌入式智能运算的功能,包括微处理器,DSP或FPGA,通过对它们编程使得摄像机类似于基于PC的可配置抓帧系统。它自身可以完成机器视觉算法的计算”^[170]。EMVA的研究也对智能摄像机和视觉传感器做了区分,AIA也做过同样的研究,但这两者的定义之间存在细微差别。

2008年在德国的斯图加特召开的机器视觉交易会上^[1],作者对智能摄像机生产商和分销商进行了一个调查。结果非常出人意料,在生产商/分销商的惯用词汇中并没有通常定义的“智能摄像机”这个术语。典型的标签有“视觉传感器”与“具备智力的摄像机”,但这些词汇有时也用于非常相似的产品中。在一些国家中,例如日本,人们通常把与标准摄像机相连的智能视觉装置也称作“智能摄像机”,Buxbaum Automation的CEO,Dietmar Buxbaum也持有这样的观点。

所以用这样的术语显然难以对市场上的智能摄像机进行分类。根据智能摄像机的内部架构也可对其进行分类。但由于嵌入式系统发展的速度相当快,没有一个具有持久性的特征可以作为分类的依据。通过分析商品交易会上的调查结果,终端用户（他/她）可能会对以下四个主要问题有所质疑（他/她必须解决一些问题,但与图像处理无关）：

①我可以直接连接专用的输入/输出设备来进行快速设置么？（如触屏、键盘、显示器、鼠标）

②我需要个人电脑来进行配置吗？

③我需要开发专用的图像处理算法吗？

④我可以连接专用的输入/输出设备来进行通信和编程吗？（如触摸屏、键盘、显示器、鼠标）

可以把这些问题映射到二维空间。在其中的一个维度中,可配置系统的空间与可编程系统空间不同,在另一个维度中,嵌入式系统的空间与类PC系统的空间不同。“嵌入式”表示的是智能摄像机,需要PC系统对其进行配置。类PC系统是一种独立的智能摄像机,为了达到通信/配置的要求,装备了触摸屏或者键盘/显示器,这意味着不需要额外的PC。当然,类PC系统也是嵌入式系统,不应与基于PC的系统混淆（“基于PC”表示与个人计算机相连的标准摄像机,其中图像处理在个人计算机上进行）。

图19.2,按区间对智能摄像机进行了分类。图19.3给出了有关这些类型产品的具体信息。选择这些产品型号并不意味着对智能摄像机进行任何一种等级分类：因为还有来自同一或其他制造商的许多型号的智能摄像机未被列出。尽管各种型号的产品之间并不存在明显的界限,下面仍然把它们划分为四个主要类别（具体参照图中的每个象限）：(www.xing528.com)

①类PC/可配置（1）。这种类型的智能摄像机是一个独立的装置,可以很容易地配置一些附加的外设备,如专用组件或触摸屏。检测,位置的估计,条码的读取等等都是一些典型应用。它没有标准的处理单元可供使用。生产者提供了应用软件而应用软件提供了标准化的功能。这些系统使用起来非常容易。尤其是在生产环境中执行检查任务时,其优点是可以直接进行交互。

②嵌入式/可配置（2）。这种类型的智能摄像机,为了完成装置的配置,需要一个外部的个人计算机。它是很有用的,如果几个摄像机通过以太网连接,那么此配置可以在个人或便携式计算机上进行。没有可供使用的标准处理单元,也不可能加载自主研发的应用。与类PC/可配置的情况相似,系统仅仅为检测任务进行参数调整。一些先进系统使脚本处理成为可能,这意味着用户可以把预定义的图像处理算法与实施较复杂的检验任务相结合。当用户特定的配置或脚本上传以后,智能摄像机可以自主进行工作,再不需要用户介入。

图19.2 智能摄像机模型分类的综述

③嵌入式/可编程（3）。嵌入式/可编程智能摄像机系统较为先进。它们为客户提供专门解决方案中所需的图像处理算法。这种客户是系统集成商,而不是最终用户。制造商给系统提供软件开发工具包（SDK）,此外提供图像处理软件库。Matrix Visions提供的模型mvBlueLYNX、图像处理库mvImpact,都具有丰富的功能。摄像机应用的开发通常在个人电脑上进行,然后移植到摄像机上。一般来说,该系统基于一个操作系统（通常是UClinux或Linux操作系统专用版本）,它提供了基本的系统访问功能。嵌入式/可编程类型的智能摄像机不支持诸如触摸屏/键盘/鼠标之类的设备,所以没有个人计算机系统就不能完成配置。

④类PC/可编程（4）。这种类型的智能摄像机可以理解为带有集成视觉传感器的小型个人计算机。用户可以直接与显示器、键盘、鼠标相连,或者使用嵌入式操作系统,如Linux或Windows嵌入式。其软硬件分离良好,这就使得用户不仅可以使用制造商所提供的软件库,还可以利用第三方提供的软件库。正如来自Maxx-Vision的CEO赛义德索利曼所说,这种类型的智能摄像机将会引领这一技术的未来,每当改进性能后的新智能摄像机推出时,还可重用已开发的应用软件。软件的开发不仅可以直接在智能摄像机上进行,也可以在具有标准开发环境的个人电脑上进行。用户可以选择不同的操作系统（如Linux或Windows嵌入）。

图19.3 制造商代表及嵌入式可配置智能摄像机的分类