首款開源軟硬一體OpenCV AI Kit - DepthAI介紹
在解決嵌入式Spatial AI問題時,你會發(fā)現(xiàn)盡管擁有完美的芯片,但是沒有良好的平臺來解決此類嵌入式空間AI問題。DepthAI因此而生。
什么是DepthAI?
DepthAI 是嵌入式空間 AI 平臺, 由開源硬件、固件、軟件生態(tài)系統(tǒng)組成, 提供完整并可立即使用的嵌入式 Spatial AI 和硬件加速的計算機視覺解決方案。

它為嵌入式系統(tǒng)提供了實時的信息:物體是什么以及它在物理空間中的位置。除了現(xiàn)成的 AI 模型,它也可以與自定義模型一起使用。

DepthAI是一個完整的自定義硬件平臺。固件,軟件和AI培訓(xùn)生態(tài)系統(tǒng)將神經(jīng)推理、深度視覺和功能跟蹤結(jié)合在一起,30秒一鍵解決。對于需要在單個設(shè)備中實現(xiàn)AI、深度和跟蹤功能的用戶來說,這是目前較優(yōu)的一體化解決方案。它也是開源的,包括硬件,軟件和AI培訓(xùn)。因此DepthAI的所有設(shè)計都可作為參考設(shè)計,將DepthAI的功能集成到用戶自己的產(chǎn)品中,可以輕松快速地進行產(chǎn)品生產(chǎn)。
什么是OAK?
OAK全稱OpenCV?AI?Kit,是DepthAI團體為OpenCV特別定制的版本。
OAK和OpenCV
OpenCV的首席執(zhí)行官看到DepthAI的價值,并和DepthAI的開發(fā)團隊進行深度的合作。OpenCV也是大力宣傳推薦DepthAI。
為此,OpenCV官方在2020年舉辦的OpenCV?Spatial?AI競賽(OpenCV成立20周年慶典的一部分)中的主要任務(wù)便是開發(fā)利用OpenCV?AI套件(OAK-D)的應(yīng)用程序。英特爾也大力贊助了這次競賽。
為慶祝OpenCV成立20周年的國際AI競賽已于2021年1月12日開始。此次競賽也是使用DepthAI開發(fā)。
因此OAK已經(jīng)成為OpenCV官方指定的人工智能開發(fā)套件,能夠幫助初學(xué)者快速上手和掌握人工智能相關(guān)的開發(fā)和研究。
DepthAI的硬件設(shè)備
DepthAI搭載了一顆4K/60fps的彩色攝像頭,兩顆黑白攝像頭用于雙目測距。

設(shè)計細節(jié)
DepthAI設(shè)計成直接將MIPI連接到主芯片, 這使得圖像不需要經(jīng)過主機從而直接用于后續(xù)處理,以此節(jié)省圖像傳輸?shù)南摹?br>

為了使這種功能可以集成到實際產(chǎn)品中,并使硬件集成更加容易,DepthAI設(shè)計者制作了一個系統(tǒng)模塊(SoM)來容納Myriad X。

部分功能
神經(jīng)推理,例如:目標(biāo)檢測,圖像分類。
雙目測距,利用左右兩顆攝像頭探測距離。
3D對象定位,可以將2D的物體檢測擴充到3D(利用雙目測距)。
H.264和H.265編碼,HEVC,1080p和4K視頻。
對象跟蹤。
JPEG編碼。
MJPEG編碼。
我們能用DepthAI做些什么?
人臉識別,比如日常生活中的刷臉,DepthAI通過攝像頭獲取的人臉圖像與人臉庫中獲取的圖像,運行模型進行比對判斷。

車輛車牌識別,DepthAI運行模型能夠?qū)崟r檢測車輛類型,顏色和汽車的牌照。

社交距離,因為新冠疫情的影響,人們之間不能靠的太近。在這個示例中DepthAI通過雙目攝像頭探測人與人之間實時的距離,防止距離過近。

更多實際應(yīng)用可以關(guān)注我們的B站賬號:OAK中國
以上僅僅只是使用DepthAI實現(xiàn)的三個示例,這三個示例提供完整的源代碼,開箱即用,但DepthAI的能力并不僅限于此,利用DepthAI的實時AI和空間感知能力,它可以幫助機器人完成很多事情,甚至人類能做但不想做的事情。例如:
DepthAI的實時性和完全在設(shè)備上的特性使它適合用于檢測危險的發(fā)生。想象一下工地上工人戴著智能頭盔,當(dāng)叉車要駛過工人時會警告工人。又或是這是一輛智能叉車,它可以分辨出什么物體,它在哪里,并防止操作員在有人的地方行駛或是撞到關(guān)鍵設(shè)備。深度+AI的結(jié)合使這種系統(tǒng)可以在人員,設(shè)備等周圍建立實時的“虛擬墻”。
無人機的感知與回避,在GPS無響應(yīng)的情況下進行自我導(dǎo)航識別周圍環(huán)境,尋找合適的地點迫降。
DepthAI可以告訴機器人采摘者草莓的成熟度,這樣機器人就只會采摘成熟度高的草莓了,而不會采摘成熟度低的草莓。并且可以在采摘/包裝過程中按成熟度進行排序。
以上僅僅只是我們簡單的設(shè)想,事實上大部分需要AI、深度信息的應(yīng)用都可以使用DepthAI來完成。
DepthAI好在哪里?
除非購買高級的雙目相機,否則主機需要運行立體匹配算法,這將會占用大量的CPU資源。在使用AI加速設(shè)備時主機必須對推理過程進行調(diào)度,它必須通過USB設(shè)備將攝像頭、CPU之間的數(shù)據(jù)發(fā)送到神經(jīng)推理設(shè)備(例如NCS)。因此,CPU使用率變高,并且傳輸過程非常低效……因此運行的非常緩慢。你可以在下面看到在帶有NCS2的Raspberry Pi上只運行AI的情況,最大速度為8FPS(主機CPU已滿),而DepthAI在AI,深度和編碼方面可以達到25FPS以上(完全不使用主機CPU)。

在DepthAI中,這不是問題。DepthAI固件可以執(zhí)行所有操作:深度,對象檢測,將對象重新投影到以米為單位的x,y,z位置(以及其他一些功能,例如h.264 / h.265編碼,對象跟蹤等)。所有這些都直接在DepthAI上的圖像傳感器中進行,而沒有對主機造成負擔(dān)。因此,當(dāng)使用0%的主機CPU時,你可以獲得對象的XYZ位置,1080p或4K視頻編碼的JSON流。讓你100%地為你的應(yīng)用程序運行業(yè)務(wù)邏輯。
DepthAI能夠與很多東西兼容。這是由DepthAI生態(tài)系統(tǒng)的開源特性提供的,用戶可以簡單地為其宿主編譯DepthAI API。因此,任何運行OpenCV的主機都可以與DepthAI一起使用,包括Linux(Ubuntu,Raspbian等),Mac和Windows。即將推出的SPI變體版本可以使任何具有SPI的微控制器與DepthAI一起使用。甚至有一個新的DepthAI變體,正在開發(fā)板載ESP32,以及一個Power-Over-Ethernet變體,這兩個當(dāng)然都是開源的。

國內(nèi)在哪里能買到DepthAI?
目前國內(nèi)唯一的購買渠道是派馳的淘寶店:
OAK-D購買鏈接:https://sourl.cn/9YEFE5
OAK-1購買鏈接:https://sourl.cn/4CpZUZ
參考鏈接:
https://sourl.cn/6wt8sm
https://sourl.cn/rawPZD
https://luxonis.com/depthai