你是否看過奧迪汽車的自動停車功能？在無人駕駛的情況下，汽車卻能自行找到車位並停放好；或者，你是否曾經使用Kinect控制器玩過Xbox 360遊戲？或者才剛剛咬下一口在水果店購買的新鮮水果？如果你有過上述經驗，那麼你就可算是Smarter Vision系統時代到來的見證人。

從最尖端精密的電子系統到一顆普通的蘋果，Smarter Vision技術對各式各樣的產品影響甚鉅。雖然現今的各式系統發展已達驚人水準，但專家預測在未來10年，包括汽車電子、工廠自動化、醫療、監控、消費、航太工程與國防等電子系統，都將採用功能更強大的Smarter Vision技術。

隨著Smarter Vision系統日趨複雜，我們很有機會乘坐自動駕駛汽車在高速公路上馳騁；直覺外科中發展驚人的機器人輔助手術系統等醫療設備，也將有長足的進程，能支援外科醫生從遠端進行外科手術；電視與視訊會議系統也將展現更高階的臨場感和互動性；而電影院、家庭與商店的螢幕，則會依據每位消費者的興趣甚至是心情而顯示不同的內容。

先進的視覺系統分析結果採取因應措施

賽靈思All Programmable Smarter Vision解決方案正在引領變革與創新。Smarter Vision以首款整合ARM雙核心 Cortex-A9 MPCore處理器、可編程邏輯和各種關鍵的週邊元件於單一晶片的Zynq-7000 All Programmable SoC元件為設計基礎，推出具備軟體工具和IP的支援基礎架構，加速視覺創新的開發與進程。支援基礎架構包含Vivado HLS (高階合成)、全新IP整合器軟體工具、OpenCV函式庫、SmartCORE IP和專用開發工具套件。

賽靈思行銷與企業策略資深副總裁Steve Glaser表示：「賽靈思All Programmable Smarter Vision技術提供給客戶新一代更智慧型的系統。過去十年，客戶運用賽靈思FPGA對系統中處理器運作速度偏慢的功能進行加速，而Zynq-7000 All Programmable SoC將處理器和FPGA邏輯元件整合於同一晶片，意味著系統開發人員現在得以擁有一個更適用於更智慧型應用的晶片平台。」

Glaser說：「在元件支援部份，賽靈思為Zynq-7000 All Programmable SoC提供穩定的開發環境，整合了Vivado HLS (高階合成)、全新IP整合器軟體工具、OpenCV函式庫、SmartCORE IP和開發套件。在Smarter Vision技術的支援下，客戶能夠進行新一代設計，並實現高效率、降低系統功耗、提升系統效能且大幅減少物料清單成本；同時也將因創新產品的快速上市而提升獲利能力、豐富生活，甚至挽救生命。」

此外，先進的嵌入式視覺系統不僅能強化和分析影像，還能根據分析結果採取因應措施，資料處理量、運算能力和演算法的精細程度也因此得到顯著提升，監控市場的快速發展即是最好的例證。

二十年前，監控系統廠商競相推出利用機械系統強化的最佳鏡頭，能夠執行更清晰、視野更寬廣的鏡頭自動對焦和旋轉功能。系統基本上是由同軸電纜連接類比監控器的類比攝影機，以及保全人員採用的影音監控設備所組成；系統的清晰度、可靠性和效率，主要取決於光學設備與鏡頭的品質，以及控管監視器播放內容的保全人員的盡責程度。

隨著嵌入式視覺技術的問世，監控設備公司開始採用成本較低、以數位技術為基礎的鏡頭。數位處理技術為系統提供卓越的功能，其效能遠比使用透鏡的類比系統更為優異，且價格更為低廉。魚眼鏡頭和採用各種視覺專用演算法的嵌入式處理系統，大幅強化鏡頭所擷取到的影像畫質。針對光照條件進行校正，能夠改善對焦、增加色澤和數位縮放範圍等技術讓鏡頭不需以機械電機控制來執行平移、傾斜和縮放功能，進而提高系統的可靠性，再者，數位訊號處理系統已能提供1080p甚至更高的影音解析度。

擁有能透過數位訊號操作、畫質更清晰的圖片只是個開端。憑藉先進的像素處理功能，監控系統製造商開始打造更頂尖的嵌入式視覺系統，以便能在數位系統所擷取到的高畫質圖片上進行即時分析功能。最初期的嵌入式視覺系統只能偵測到特定的顏色、形狀和移動路徑，而這項功能快速發展成為具備下列功能的演算法：能夠偵測到跨越鏡頭視野中虛擬柵欄的物體、判斷圖片中的對象是否為人類、以及在連結到資料庫後能夠識別特定人士。

從啞巴攝影機到Smarter Vision

智慧型系統乃源自嵌入式視覺，根據發展快速的「嵌入式視覺聯盟」產業組織定義，嵌入式視覺結合兩項新興技術：嵌入式系統（電腦以外所有使用處理器的電子系統）和電腦視覺（又稱機器視覺）。隨著嵌入式視覺技術的問世，監控設備公司開始採用成本較低、以數位技術為基礎的鏡頭。數位處理技術為系統提供卓越的功能，其效能遠比使用透鏡的類比系統更為優異，且價格更為低廉。

魚眼鏡頭和採用各種視覺專用演算法的嵌入式處理系統，大幅強化鏡頭所擷取到的影像畫質。針對光照條件進行校正，能夠改善對焦、增加色澤和數位縮放範圍等技術讓鏡頭不需以機械電機控制來執行平移、傾斜和縮放功能，進而提高系統的可靠性，再者，數位訊號處理系統已能提供1080p甚至更高的影音解析度。

嵌入式視覺聯盟創始人暨顧問公司BDTI執行長Jeff Bier表示：「嵌入式視覺技術的發展遠超過機動的PTZ（左右轉動／上下傾斜／放大）類比攝影機系統時代，對多項產業有深遠影響。我們已在數位時代生活一段時間，我們也已見證嵌入式視覺從早期數位系統專攻於壓縮、儲存或強化攝影機拍攝內容，快速發展為現今能夠認知攝影機拍攝內容的Smarter嵌入視覺系統。」

篩選出完美蘋果

試想以蘋果為例，一顆漂亮的蘋果是如何被擺放在水果攤上的？賽靈思公司工業、科學與醫療業務部的工程師Giulio Corradi表示：「Smarter Vision技術現在被運用在食品檢驗生產線上，可依蘋果的好壞程度進行篩選。高速食品檢驗生產線所採用的第一代嵌入式視覺系統具備一個或多個攝影機來檢驗蘋果或其他農產品表皮上的瑕疵，如果偵測到異常的色澤，即會在蘋果上做記號，並篩選出作進一步檢測或是丟棄。」

如果水果曾在送進檢驗生產線之前掉落，傷痕卻難以察覺，Corradi表示：「在某些情況下，攝影機無法偵測到水果掉落造成的損壞，因為實際損壞位於果肉中，只能靠人力以肉眼檢查。Smarter Vision系統在攝影機上整合了紅外線感測器以檢驗果皮下的損壞，能啟動自動分類機揀選出損壞的蘋果，以免被包裝送往水果店。」如果沒有Smarter Vision系統的協助，便無法在檢測中篩選水果，而水果損壞的地方會在水果店架上變得更明顯，必須立即丟棄。換言之，一個壞蘋果會糟蹋成堆的蘋果。

Corradi表示：「Smarter Vision技術也運用於現代化工廠。越來越多的工廠已採用自動化，使用機器人輔助技術或完全自動化的機器人生產線，使製造商能根據不同的工作項目更換機械設備。對於需要製造不同產品系列的機器人而言，安全籠的空間有限，並無法因應機器人的移動範圍。」