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TECH INSIGHT
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- ELETTRONICA OGGI 462 - MAGGIO 2017
SISTEMI DI VISIONE
La progettazione dei sistemi
basati sulla visione artificiale
Parte 3 –
Cosa succede al di là dello schermo
Esaminando la catena del segnale,
gli elementi che la compongono
si possono dividere in tre gruppi
funzionali: interfaccia dei sensori,
catena di elaborazione delle
immagini, supervisione e controllo
del sistema
A cura di Xilinx
I
primi due articoli di questa serie hanno discusso gli aspetti relativi alla scelta del sensore di immagini e alle
sfide basilari legate all’elaborazione dei segnali, che si incontrano quando si progetta un sistema di visione
embedded. Considerando nel dettaglio la catena del segnale, si può osservare che contiene un grande numero
di elementi comuni per catturare, condizionare, analizzare e archiviare o visualizzare le immagini rilevate dal
sensore. Da una prospettiva di sistema ad alto livello, questi ultimi possono essere considerati all’interno di tre
gruppi funzionali.
L’interfaccia al sensore di immagini
In relazione al tipo di sensore, l’interfaccia deve assicurare la temporizzazione richiesta, le polarizzazioni e i
segnali di configurazione, oltre a ricevere i dati del sensore, decodificarli se necessario, e formattarli prima di
passare alla catena di elaborazione dei segnali.
La catena di elaborazione delle immagini
La catena di elaborazione delle immagini riceve i dati di immagine dall’interfaccia del dispositivo ed effet-
tua operazioni quali l’interpolazione della matrice dei filtri di colore e la conversione dello spazio di colore.
Quest’ultimo potrebbe essere ad esempio a colori o in scala di grigi. Qualsiasi manipolazione algoritmica
richiesta è anche applicata all’interno della catena di elaborazione delle immagini. Questa potrebbe andare
da algoritmi semplici, quali quelli di riduzione del rumore o di miglioramento dei contorni, ad algoritmi più
complessi, come il riconoscimento degli oggetti o il flusso ottico. È prassi comune invocare l’esecuzione
dell’algoritmo nella sezione a monte della catena di elaborazione delle immagini. La complessità di questa
sezione dipende dall’applicazione realizzata. La formattazione dell’uscita, che converte i dati di immagine
elaborati nel formato corretto da inviare ad un display o su un’interfaccia di comunicazione, è definita come
sezione a valle.
Supervisione e controllo del sistema
Questa operazione è separata dalle funzioni di interfacciamento del sensore e di elaborazione delle immagini e
si concentra attorno a due aspetti. Il primo riguarda la gestione della configurazione della catena di elaborazione
delle immagini, la realizzazione di analisi sulle immagini e l’aggiornamento della catena di elaborazione delle
immagini, come richiesto durante l’esecuzione di un algoritmo. La seconda area consiste nel controllo e nella
gestione del sistema più ampio di visione embedded, che comporta la considerazione dei seguenti aspetti:
• La gestione dell’alimentazione e il sequenziamento delle linee di alimentazione del dispositivo immagine.
• L’esecuzione di auto-test e di altre funzioni di gestione del sistema.
• La comunicazione in rete o punto a punto.