「嵌入式视觉」──下一代必备使用者介面？

本月初， IMS Research发布一篇声明稿，质疑若苹果(Apple)及其iPad在使用者介面的技术发展上，是否已经落后于竞争对手。

这家市场研究公司的论点是：确实，苹果用触控介面改变了游戏规则；但这能代表一切吗？苹果是不是也应该在下一代产品中拥抱嵌入式视觉技术？

所有产业界人士都想知道：在超越触控之后，下一个使用者介面的战场在哪里？会是手势、动作或语音？甚至心灵感应──那又是什么玩意儿？

今天，有愈来愈多的FPGA、DSP和处理器公司，都将未来押注在嵌入式视觉技术上。

而促成此一趋势的主要原因包括：1. 嵌入式系统中的处理功率不断提升(使用并行处理)；以及2. 日益复杂的机器视觉演算法让嵌入式系统不只要「看」，还必须撷取资讯，以进行分析并产生必要的资料。

Berkeley Design Technology, Inc. (BDTI) 总裁Jeff Bier提到，“由于微软在Xbox 360 中采用了Kinect ，现在我们已经能证明嵌入式视觉确实可行。我们现在都能知道它的工作原理了。”

此外，消费者们也越来越熟悉姿势控制；汽车制造商则正在将嵌入式视觉应用整合到汽车中，以实现更安全的汽车驾驶。

IMS Research 首席分析师Jon Cropley指出，智慧汽车相机模组市场在2011年达到了3亿美元，预计到2015年，年平均成长率将达到30%。

在此同时，他接着指出，2011年智慧型视讯监控设备(嵌入式分析设备)市场规模估计为2.5亿美元，预估到2015年的年平均成长率也将超过20%。

而另一个更大的市场，或许会是工业机器视觉硬体，这部份主要产品包括智慧感测器、智慧相机、精巧型视觉系统，以及机器视觉相机等。Cropley估计2011年该市场约为15亿美元，平均年成长率都超过10%。

然而，从工程角度来看，Bier指出，许多设计工程通常都不会先考虑到视觉技术，因为他们仍然不够了解，不知道能用它开发出什么样的创新应用。

嵌入式视觉其实是一个「经典的长尾理论故事」，Bier说。“在许多不同领域的市场中，已经有成千上万的应用都采用了嵌入式视觉技术。”Bier创立了「嵌入式视觉联盟」(Embedded Vision Alliance)，该联盟旨在激励业界人士使用视觉技术设计嵌入式系统。

《EE Times》和「嵌入式视觉联盟」共同探讨了采用嵌入式视觉技术的最近消费性产品开发现况。透过以下图集，我们希望让更多人了解到嵌入式视觉技术向更广泛领域拓展的可能性。

绝不漏掉任何一个字？

这是Livescribe 公司的行销口号，该公司开发了一套由数位笔、数位纸张和软体组成的平台。当与数位纸张共同使用时， Livescribe 整合了红外线相机和数位录音机的数位笔可录下使用者的对话，此时使用者还是可以用这只笔在数位纸张上做记录。

数位纸上有无数个细小的黑点，基本上人眼无法看见，但笔型相机可检测到。透过电子纸，使用者可重复播放笔记上所记载的部份内容──无论你的涂鸦有多么潦草。没有一个字会漏掉。这真是每记者的梦想；也政客的噩梦啊。

手机测酒精浓度

BreathalEyes 可以用iPhone 来判定一个人血液中的酒精含量。BreathalEyes 的原理是扫描使用者的眼睛，来衡量使用者眼球的水平凝视颤动(Horizo​​ntal Gaze Nystagmus, HGN)情况──即眼球不由自主地抽搐或弹跳。要使用这款iPhone 版的酒精探测器，只需要用到iPhone 相机和0.99美元的BreathalEyes 应用程式就行了。

大家都能做视力测试

EyeNetra 提出了一种任何人都能使用，且快速简便的视力测试方法，可在任何地方做视力测试，透过智慧手机得到度数测量结果，并提供眼睛保健资讯。

在安装EyeNetra 的Netra-G软体后，只要遵照几个简单的指令，就可以在手机上测量度数，并传送给后端的医疗保健平台。

免触控使用者介面

由于微软Kinect 的大受欢迎，手势控制已经成为消费市场上最流行的嵌入式视觉应用之一。

一家以色列公司eyesight 开发出了专为嵌入式平台定制的先进影像处理和机器视觉演算法。该技术独立于底层处理器和摄影镜头，能以最小的CPU功耗执行，而且可嵌入在电脑、平板电脑和行动设备中。

聪明监控相机──能知道它在看什么

Archerfish 开发的视讯监控系统能知道它看到了什么。你可以告诉这套系统它应该注意什么，像是你叫的计程车何时抵达，它会在计程车到达时发出通知。透过结合低成本、高功率元件和视讯分析功能，这家公司已经开始提供家用视讯监控系统。

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针对售后服务市场的停车辅助相机

CogniVue的影像感知处理器和应用软体，让针对售后服务市场的小型后视相机摇身一变成为智慧型停车辅助系统。该公司的技术提供了变形、透视校正、物件检测与距离估计等功能，同时可提供多种观看模式，包括全景、自上而下，左/右分离，以及覆盖等。

用相机检测生命体征

飞利浦开发的生命体征相机应用程式可执行在iPad 2 或iPhone 4S 上。相机可检测到面部颜色的细微变化以测量心率，它也透过追踪胸部的运动情况来测量使用者的呼吸频率。使用者只需要坐在iPad前面就行了。

目前还不知道谁会愿意像飞利浦广告中所建议的，在Facebook 上或用电子邮件告诉女朋友你的心跳速度，或是其他的生命体征，不过，iPad 2或iPhone 4S已经有能力做到这一点，这是毋庸置疑的。

开车怕分心或瞌睡？机器能察​​觉

Tobii Technology表示，观察眼睑的运动和凝视的方向，可以在驾驶快要瞌睡，或是完全没注意到道路情况时做出提醒。Tobii公司已经开发出了自有的眼动追踪(eye-tracking)技术。

Tobii的感测器暂存器和分析器可感测眼睛的位置；眼睑的闭合情况以及眼睑的速率。该公司的眼动追踪技术还能提供眼睛注视和/或头部姿势的分析资料。最重要的是，它是为所有类型的使用者所设计，无论你是否戴眼镜、任何年龄层、不同人种、各种颜色的眼球等，都能够适用这套产品。

新一代自动贩卖机

英特尔(Intel)、 Okaya Electronics 和Sanden 提出了一种全新的自动贩卖机概念，这种机器看起来是一个垂直式的65英吋触控HD显示器。透明的显示器能让客户看到贩卖机内部产品，而萤幕则可显示交叠的文字资讯、图形和动画。

自动贩卖机具备一个摄影镜头和「观众印象评估」(audience impression metric)功能。自动贩卖机会根据相机拍摄的影像执行面部识别演算法。大部份情况下，机器可猜出客户性别和年龄，因而显示适合的广告内容，为客户提供使用者统计等相关资料。

如果你听到它「哎哟！」地叫了一声……是有人踢了它一脚吗？

Swivel 虚拟更衣室

微软(Microsoft)在2012 CES 中展示了名为Swivel 的虚拟更衣室。这个虚拟系统设计能让顾客看到衣服和配件实际穿搭在身上的模样。它可以让你看到穿上每件衣服的样子，而且不用排队等试衣间。这个软体也被称作「虚拟变装室！」