Традиционный подход к тепловизионному изображению с поддержкой ИИ требует трёх отдельных компонентов: модуля визуализации, кабеля к вычислительной плате и ускорителя ИИ (GPU, NPU или FPGA). Каждый из них увеличивает вес, энергопотребление, риск отказа разъёмов и усложняет интеграцию. Модуль NEXUS LV0619B предлагает иной путь.
Что означает «Встроенное ИИ» на самом деле
NEXUS LV0619B интегрирует специализированный нейронный процессор (NPU) непосредственно на той же печатной плате, что и 640×512 неохлаждаемый LWIR-детектор. Вся цепочка обработки — от необработанных данных детектора → радиометрическая коррекция → NUC → ИИ-вывод — выполняется внутри модуля. Внешний процессор для обнаружения не требуется.
На выходе из модуля:
- Скорректированный тепловой видеопоток 640×512 (интерфейсы MIPI или CML)
- Результаты обнаружения: ограничивающие рамки, классы объектов, оценки уверенности — по UART/RS422
Хост-система получает оба потока одновременно. Она может отображать или записывать видео и реагировать на события обнаружения без локальных вычислений ИИ.
Возможности обнаружения
NEXUS LV0619B поставляется с предобученными моделями для распространённых категорий целей в системах безопасности и обороны:
- Обнаружение людей: пешеходы и лежащие люди, оптимизировано под тепловой контраст на фоне сложных сцен
- Обнаружение транспортных средств: автомобили, грузовики, мотоциклы — выделение тепловых сигнатур транспорта на фоне
- Многоклассовое одновременное обнаружение: распознавание людей и транспортных средств в одной сцене одновременно
Характеристики обнаружения (типичные, вывод на модуле):
| Класс цели | Дальность обнаружения (типичная) | Частота кадров | Задержка |
|---|---|---|---|
| Стоящий человек | 400–700 м | 25 fps | < 40 мс |
| Транспортное средство | 600–1200 м | 25 fps | < 40 мс |
| Многоклассовое | Несколько целей | 25 fps | < 45 мс |
Дальность зависит от фокусного расстояния объектива и теплового контраста цели. В таблице использован объектив 25 мм f/1.0 при умеренных тепловых условиях.
Почему встроенный ИИ важен для развернутых систем
Снижение пропускной способности
Необработанный тепловой видеопоток 640×512 при 30 кадрах в секунду требует около 40–80 Мбит/с в зависимости от кодирования. Результаты обнаружения — ограничивающие рамки с координатами и классификацией — занимают менее 10 Кбит/с. Для систем с ограниченными каналами связи (дальнодействующие беспроводные сети, спутниковая связь, военные тактические радиостанции) это решающий фактор между возможностью и невозможностью работы.
Задержка
При выполнении вывода ИИ на той же плате, что и сенсор, задержка от обнаружения до вывода составляет менее 40 мс — сравнимо с одним видеокадром. Передача вычислений на удалённый сервер добавляет сетевую задержку в сотни миллисекунд, ухудшая качество слежения и скорость реагирования.
Надёжность
Меньше плат — меньше разъёмов, меньше линий питания и зависимостей ПО. Система обнаружения на одной плате исключает целый класс отказов, характерных для многоплатных решений.
Возможность интеграции в компактные платформы
Для подвесов БПЛА массой до 200 г, переносных устройств и малых наземных роботов вес и габариты внешней вычислительной платы ИИ (обычно 100–300 г с радиатором и блоком питания) могут быть критичными. NEXUS LV0619B выполняет вывод ИИ при общем энергопотреблении модуля 2,5 Вт — без дополнительной платы и дополнительного бюджета питания.
Поддержка пользовательских моделей
IRmodules предоставляет фреймворк для развертывания моделей, позволяющий заказчикам запускать собственные обученные модели обнаружения на платформе NEXUS. Поддерживаемые форматы моделей и схемы квантизации описаны в SDK интеграции NEXUS. Типичный процесс развертывания пользовательской модели:
- Обучение модели на пользовательском наборе данных (PyTorch или TensorFlow)
- Экспорт в формат ONNX
- Квантизация до INT8 с помощью набора оптимизационных инструментов IRmodules
- Развёртывание на модуле через утилиту обновления
Этот процесс позволяет адаптировать встроенное обнаружение под специфические типы целей — морские суда, конкретные модели транспорта, виды дикой природы — без изменения аппаратной части.
Интеграция с существующими платформами
NEXUS LV0619B является электрическим заменителем SPECTRA L06 (тот же форм-фактор 35×35 мм, питание DC 5 В, тот же видеоинтерфейс). Существующие корпуса, кабели и крепления полностью совместимы. Для добавления функции обнаружения требуется только UART-соединение с хостом для передачи результатов.
Для новых разработок платформа NEXUS представляет будущее компактных, развертываемых систем ЭО/ИК с ИИ — устраняя архитектурные ограничения, которые ранее заставляли выбирать между возможностями ИИ и весом системы.
