军事、机器视觉接口融合互惠互利

在陆地、海洋和空中，成像系统正在帮助军事组织进行监视和态势感知，提高他们在指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(CR4ISR)等关键任务中的表现。

GigEVision、Genicam和CoaXpress (CXP)等标准在图像数据传输和兼容性方面带来了好处，有助于保障士兵的安全，同时降低军队升级到最新技术的成本。

“在过去，大多数应用都是点对点的，”Pleora Technologies公司总裁Harry Page说，“有很多主要的专有方法来支持点对点应用，但终端用户越来越需要基于标准的网络方法来多播视频和数据，从多个端点到处理、记录和显示单元。这导致了军事市场的分裂。

“一方面，现有的供应商希望继续推出新的，通常仍然是他们完全控制的专有点对点解决方案。对这些制造商来说，这基本上是在抢占地盘，因为一旦他们出售了一个系统，他们就可以支持这个系统很多年。这种方法与用户越来越不一致，用户需要开放的架构、商业技术和满足实时延迟需求的网络解决方案，同时在多个系统上传递和多播传感器数据。”

据北极星公司先进技术总监帕特里克·韦尔登(Patrick Weldon)介绍，他的公司正在采用开放式架构模型，以帮助加快向部队引进技术。韦尔登说:“现在，部队是作战中最好的信息来源。”开放的架构方法将有助于获得这些技术和信息。

移动军事平台的视觉标准

根据Pleora最近的白皮书，本地态势感知设计和军事和机器视觉标准GigEVision和GeniCam的特性和功能与新兴军用车辆数据标准的要求保持一致，例如英国国防部(MoD) Vetronics基础设施用于以太网视频(VIVOE)防御标准(Def Stan 00-82)和美国国防部C4ISR/EW互操作性车辆集成(VICTORY)计划。

Page承认，与单点解决方案相比，基于开放标准的网络架构可能会带来网络安全问题。然而，他说:“我们的建议是，每个摄像头都应该通过面向服务的架构访问，而不是只有单点故障的关键子系统。通过软件，你可以在车内外定义视频分发服务。”

从单点到成像网络将有助于军用车辆应对尺寸、重量和功率(SWaP)的挑战，即使是最大的主战坦克，也需要对电子系统进行大量的功率要求。当您添加网络架构的冗余、可扩展性、可伸缩性、可升级性以及与其他联网C4ISR子系统集成的能力时，Pleora的Page断言，效率和提高的操作效率抵消了安全问题，同时释放资源用于改善网络安全。

CXP和监视

虽然除了陆地平台，同轴电缆还可以在移动平台上找到，但对“移动中”CXP的要求是不同的。

Euresys, Inc.是一家为机器视觉和视频监控应用提供图像采集和处理组件的制造商和供应商，该公司总裁Keith Russell说:“我们的许多帧抓取器已用于无人机。”“[军方]选择CXP是因为其低延迟和对自主无人机的需求，以及我们对使用低功耗ARM处理器处理可视和热图像的ARM架构的支持....

“(但)CXP背后的一件事是在军事设施中使用同轴电缆的大型模拟基础设施。在许多情况下，多个传感器将沿着电缆传输，CXP使用多路复用来管理单个通道上的多个数据流。”

根据金字塔影像公司的雷克斯·李博士的说法，带宽是CXP可以击败GigEVision网络的另一个领域，“政府仍然希望尽可能地使用商用现货(COTS)，”李博士说。“当我们看看我们出售给军事应用的GigE、CXP和Camera Link等组件时，这与我们的工业业务大致相同。

“基本上，军方客户只想为他们需要的东西付钱。所以，如果他们需要更多的带宽，CXP需要一个帧抓取器，这可能是一个比GigEVision更好的解决方案，后者不需要帧抓取器。或者，在带有滑环和电源的360度监控系统中，cxp到摄像机的直接连接可以带来很多好处。带滑环的单导体允许使用平移、倾斜、缩放进行成本效益高的360度监视，并且只需要一根电缆。

“对于需要360度连续监视的应用，例如前方作战基地的态势感知应用，通过枪口照明弹识别附近的敌人，高分辨率、高速摄像机是必要的。金字塔成像公司在智能相机内的嵌入式处理能力允许大幅减少带宽。因此，可以使用GigE Vision或单同轴CXP，提供更低的系统成本，”Lee博士总结道。

随着机器视觉使更多的机器能够看到周围环境并对其做出反应，管理图像网络数据以及大小、重量和功率对先进的移动平台变得更加重要。这不仅适用于军队。对网络和电源管理的同样的成像采用和需求也吸引了消费汽车市场的注意。

Pleora市场经理埃德•戈芬(Ed Goffin)表示:“自动驾驶汽车和军用车辆在实时视频和数据共享方面面临的技术挑战非常相似，但市场的发展速度却不同。”“军事市场一致努力实现车辆图像网络的标准化，因此现在有系统处于测试的最后阶段或早期部署。从军事市场获得的一些‘经验教训’，包括标准、网络、处理，以及最重要的人类可用性，应该在自动驾驶汽车技术的持续发展中发挥关键作用。”

韦恩哈丁是AIA的特约编辑。本文最初发表于视觉在线．AIA是先进自动化协会(A3)的一部分，是CFE媒体的内容合作伙伴。由CFE媒体制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，cvavra@cfemedia.com．

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