高光譜成像技術(shù)因其能夠捕獲物體在不同波長下的光譜信息。廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)檢測等領(lǐng)域。近年來，隨著嵌入式平臺（如NVIDIA Jetson和樹莓派）性能的不斷提升，高光譜相機的嵌入式部署成為可能。

系統(tǒng)組成

在嵌入式平臺上部署高光譜相機，面臨著諸多技術(shù)難題。如高光譜相機如何和嵌入式設(shè)備通信，產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)如何處理，處理結(jié)果如何發(fā)送給控制器等，都限制了光譜相機在嵌入式設(shè)備上的應(yīng)用。同時不同的嵌入式平臺各自擁有獨特的硬件架構(gòu)和數(shù)據(jù)處理模式，如何讓高光譜相機與各類平臺完美適配也成為需要考慮的問題。為解決該問題，友思特eBUS軟件，為嵌入式分選和檢測成像平臺搭建提出專屬解決方案。

如圖為友思特自定義嵌入式分選和檢測成像平臺。自定義的分選系統(tǒng)由下面及部分組成：

√ 工業(yè)高光譜相機

√ 實時數(shù)據(jù)采集（如友思特eBUS Rx方案）

√ 高性能處理平臺（如Nvidia Jetson系列、RK3588系列、樹莓派系列）

√ 實時通信協(xié)議（如友思特eBUS Edge軟件傳輸方案）

**部分資料來源于網(wǎng)絡(luò)（各部分組成均可由用戶自由組合）

（1） eBUS Rx嵌入式平臺數(shù)據(jù)采集

eBUS Rx是一種將任何傳感器設(shè)備接入嵌入式平臺的軟件，任何傳感器、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，不需要ARM平臺的驅(qū)動，通過eBUS Rx即可接入嵌入式平臺。

通過eBUS Rx，原本僅支持win系統(tǒng)的設(shè)備，可以成功部署在ARM上，實現(xiàn)低功耗、便捷式、小型化的數(shù)據(jù)傳輸和控制。

（2） eBUS Edge實現(xiàn)多平臺自定義GigE Vision協(xié)議打包

eBUS Edge是一個軟件平臺，無需任何額外的硬件，即可將相機、成像解決方案以及嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備轉(zhuǎn)換為完全符合的GigE Vision、GenICam設(shè)備。如嵌入式平臺上進行AI處理后的結(jié)果，需要進一步傳給后端控制器和其他系統(tǒng)使用，使用ebus edge，實現(xiàn)處理后的坐標或圖像數(shù)據(jù)進行協(xié)議打包，發(fā)送。

主要特征

1. 保持原有的硬件連接

eBUS Rx基于原有的相機接口（如USB 3.0或以太網(wǎng)），能夠?qū)⒏吖庾V相機的輸出信號轉(zhuǎn)換為嵌入式平臺可識別的格式。這種即插即用的設(shè)計大大降低了硬件集成的復(fù)雜性。

2. 高效數(shù)據(jù)傳輸

高光譜相機生成的數(shù)據(jù)量巨大，eBUS適配器通過優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，將CPU使用率至少降低20%以上，確保數(shù)據(jù)能夠以高帶寬、低延遲的方式傳輸?shù)角度胧狡脚_。這對于實時處理高光譜數(shù)據(jù)至關(guān)重要。

3. 兼容性強

eBUS軟件不僅支持與高光譜相機的直接連接，還能與多種嵌入式平臺兼容。

①NVIDIA Jetson：Jetson系列設(shè)備通過其強大的GPU計算能力，能夠高效處理高光譜相機采集的數(shù)據(jù)。

②Raspberry Pi：樹莓派則憑借其較低的功耗和高性價比，成為了許多小型、低功耗應(yīng)用的理想選擇。

③瑞芯微RK3588：同時，目前最新版本的ebus已支持國產(chǎn)瑞芯微RK3588。

應(yīng)用場景

1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過安裝在農(nóng)田、溫室等環(huán)境中的攝像頭和傳感器，實時監(jiān)測農(nóng)作物的生長狀況、土壤濕度、氣象條件等信息，為精準農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支持。eBUS 收發(fā)解決方案可以整合來自不同類型傳感器（如可見光攝像頭、紅外熱成像儀、土壤濕度傳感器等）的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全方位的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測。

2工業(yè)生產(chǎn)

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，通過部署在生產(chǎn)線上的高精度攝像頭和傳感器（如激光測距儀、3D結(jié)構(gòu)光模組），實時監(jiān)測零部件的加工精度、表面缺陷及裝配狀態(tài)，為智能制造提供數(shù)據(jù)支持。嵌入式視覺系統(tǒng)（如Jetson AGX Orin）結(jié)合eBUS協(xié)議可以整合來自不同工位的多源數(shù)據(jù)（如可見光檢測、紅外熱成像、振動傳感器等），實現(xiàn)全流程的質(zhì)量控制和自動化優(yōu)化。

3智慧城市交通管理

在智慧城市交通管理中，通過安裝在路口、收費站及車載終端的多模態(tài)攝像頭（如全局快門攝像頭、熱成像儀），實時監(jiān)測車輛流量、車牌信息及行人行為，為交通調(diào)度和自動駕駛提供低延遲的決策依據(jù)。嵌入式平臺（如NVIDIA Drive）結(jié)合GMSL/MIPI協(xié)議可同步處理多路視頻流（如環(huán)視攝像頭+毫米波雷達），實現(xiàn)低延遲的復(fù)雜環(huán)境感知。

4數(shù)字醫(yī)療

在數(shù)字化醫(yī)療場景中，通過內(nèi)窺鏡、手術(shù)顯微鏡及可穿戴設(shè)備中的微型攝像頭，實時采集患者影像數(shù)據(jù)（如組織形態(tài)、血流信號），為遠程診斷和機器人手術(shù)提供高精度視覺反饋。嵌入式系統(tǒng)通過傳輸協(xié)議整合多模態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)術(shù)中實時AI輔助。

因此，借助eBUS，開發(fā)者能夠輕松將這些設(shè)備與高光譜相機結(jié)合，開展各種嵌入式光譜成像應(yīng)用。解決了數(shù)據(jù)傳輸、接口兼容性等問題，并為光譜成像技術(shù)的實時應(yīng)用提供了強有力的支持。

友思特產(chǎn)品

eBUS Edge

對于使用各種先進相機、傳感器和嵌入式平臺開發(fā)成像系統(tǒng)的機器視覺設(shè)計人員來說，eBUS Edge是一種軟件解決方案，通過將任何設(shè)備轉(zhuǎn)換為符合 GenICam 標準的標準化GigE Vision設(shè)備來簡化部署，從而實現(xiàn)跨設(shè)備的可移植性和互操作性，同時仍允許第三方處理應(yīng)用程序。

設(shè)計和部署基于標準的檢測解決方案，無需在已經(jīng)很緊湊的系統(tǒng)中添加額外的專用硬件，并輕松地將高級傳感器和攝像頭添加到現(xiàn)有的檢測應(yīng)用中，以改進機器視覺檢測系統(tǒng)，而不受設(shè)備限制。

通過將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GigE Vision，最終用戶可以使用現(xiàn)成的圖像處理軟件，并朝著先進的工廠自動化應(yīng)用發(fā)展。

而GenlCam允許用戶繼續(xù)控制設(shè)備。本地決策可減少帶寬需求，同時為更復(fù)雜的分析任務(wù)保留集中處理能力。

審核編輯 黃宇