基于視覺的傳感技術(shù)（VBST）正在革新各行各業(yè)，為新的應(yīng)用場景打開了大門，特別是在實現(xiàn)過程中充分考慮設(shè)計因素時。

數(shù)碼相機與 AI 的結(jié)合：基于視覺的傳感技術(shù)

數(shù)碼相機的出現(xiàn)改變了我們看待世界的方式，使我們能夠以過去無法實現(xiàn)的方式捕捉和分享圖像和視頻。人工智能（AI）幫助我們以前所未有的規(guī)模和速度分析數(shù)據(jù)和識別模式。當二者結(jié)合在一起，就形成了基于視覺的傳感技術(shù)（VBST）。通過合理的設(shè)計考量，VBST 正在將智能產(chǎn)業(yè)帶入更高水平，尤其是在醫(yī)療、安防和效率方面。

實施 VBST 系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計考量

在部署基于視覺的傳感系統(tǒng)時，為了確保成功，有許多技術(shù)和設(shè)計方面的考慮因素需要關(guān)注：

1. 相機選擇與布置

• 根據(jù)圖像的細節(jié)和精度要求，選擇合適的光學(xué)傳感組件。高分辨率相機能捕捉到更詳細的圖像，但通常也需要更高的處理能力和內(nèi)存，或接受圖像處理管道延遲的增加。

2. 光學(xué)與視場（FOV）的選擇

• 確保傳感器的光學(xué)系統(tǒng)符合系統(tǒng)的應(yīng)用要求。較大的傳感器提供更大的視場，而鏡頭焦距與視場成反比。布置相機時，盡量減少遮擋并最大化目標數(shù)據(jù)的捕捉區(qū)域，同時考慮光照、角度、安裝穩(wěn)定性和防震設(shè)計等因素。

3. 控制光照條件

• 從實驗室開發(fā)系統(tǒng)過渡到實地部署時，光照條件往往容易被忽視。在一些場景中，可能需要額外的照明裝置，以便充分照亮目標區(qū)域。對于夜間和低光環(huán)境，高靈敏度圖像傳感器（如背照式或堆棧 CMOS 傳感器）以及紅外照明是行之有效的設(shè)計選項。

4. 圖像處理和分析硬件

• 確保所選硬件足夠處理圖像分析的計算負荷，特別是實時系統(tǒng)。多攝像頭系統(tǒng)中，還需確保相機同步，以避免數(shù)據(jù)捕捉不一致的情況。

5. 數(shù)據(jù)傳輸和存儲

• 考慮流媒體高分辨率視頻的帶寬需求，必要時使用邊緣處理架構(gòu)。系統(tǒng)設(shè)計如果包含視頻錄制功能，應(yīng)規(guī)劃適當?shù)拇鎯鉀Q方案，包括檢索、保留、歸檔和壓縮以實現(xiàn)高效的長期存儲。

基于視覺的傳感技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用實例

VBST 已經(jīng)讓許多早期應(yīng)用者獲益。例如，許多汽車制造商使用 LiDAR 和超聲波傳感設(shè)備用于安全相機和數(shù)據(jù)收集，旨在打造自動駕駛汽車。此外，某電動汽車制造商則選擇 VBST，以優(yōu)化性能、控制成本并簡化技術(shù)管理。

在精細農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，一家大型農(nóng)業(yè)設(shè)備制造商提供基于計算機視覺的升級服務(wù)，結(jié)合 AI 驅(qū)動的雜草識別系統(tǒng)。該技術(shù)可幫助農(nóng)民實時識別田地中的雜草，減少除草劑的使用量和浪費。

零售業(yè)中，一些商店允許顧客跳過結(jié)賬，直接帶走商品，這種 VBST 系統(tǒng)能識別顧客籃子中的商品，并利用顧客的存儲支付信息完成交易。

在醫(yī)療行業(yè)，小型 VBST 系統(tǒng)已應(yīng)用于微創(chuàng)手術(shù)，減少感染風險并縮短患者恢復(fù)時間。這些技術(shù)的進步還有助于減少手術(shù)錯誤，通過提供對細小結(jié)構(gòu)的清晰可視化，以及基于類似手術(shù)的視覺數(shù)據(jù)集的更全面的培訓(xùn)來提升安全性。

基于視覺的傳感技術(shù)的未來

由于 VBST 系統(tǒng)具有適應(yīng)性強、性能強大且成本相對較低的特點，還有許多潛在的應(yīng)用場景值得探索。例如，在制造領(lǐng)域，VBST 有潛力在小型制造商與大型企業(yè)之間架起橋梁，幫助創(chuàng)新更快地推向市場。

攜帶光學(xué)攝像機的無人機，結(jié)合 AI 模型，可用于對危險或昂貴的設(shè)施（如海上石油鉆井平臺或海上船舶）進行安全檢查。自動或 VBST 增強的物料搬運車輛能夠在倉庫環(huán)境中檢測人類，幫助避免碰撞并提高效率。

智慧城市可能使用 VBST 監(jiān)控交通狀況，引導(dǎo)車輛和行人沿最有效的路線行進，而智慧場館應(yīng)用則可以實現(xiàn)個性化的客戶體驗和互動。

在食品和醫(yī)藥供應(yīng)鏈中，VBST 還可通過監(jiān)控運輸和存儲過程中的溫度和時間來提高可追溯性和安全性。在醫(yī)療保健方面，VBST 有潛力改善術(shù)后和慢性病監(jiān)測，從而提高患者的健康狀況并可能減少面對面就診的需求。

正如所有 AI 驅(qū)動的應(yīng)用，VBST 的應(yīng)用場景通常在有人的干預(yù)下最具吸引力，系統(tǒng)功能可監(jiān)控并對警報做出響應(yīng)。設(shè)計師和工程師們?nèi)绻胍嵘M織的安全性、效率和創(chuàng)新能力，VBST 技術(shù)已經(jīng)蓄勢待發(fā)，只需有創(chuàng)意的愿景來將其付諸應(yīng)用。