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雙目視覺開發套件學習資料第550篇:基於MPSOC XCZU3EG的雙目視覺開發套件

基於MPSOC XCZU3EG的雙目視覺開發套件

一、雙目視覺平臺概述

本平臺主要針對電子、計算機、自動化、光電子、通訊等專業高年級本科、碩士等同學的深入學習,通過完整的雙目視覺平臺硬體(包括攝像頭模組、MPSOC核心板、介面板),理解整個影象傳輸、處理的硬體系統,通過整體的雙目視覺軟體(包括PL端韌體程式、ARM端裸跑程式、PC機網路程式)理解視訊的同步傳輸、AXI匯流排的中斷、VDMA視訊傳輸、網路LWIP協議棧、視訊傳輸與視訊顯示等,深入理解底層資料流的傳輸過程、連續流中中斷、記憶體管理機制,網路TCP/UDPIP機制。

通過該套件的學習,為同學們打下良好的嵌入式底層硬軟體結合的基礎,為未來從事影象處理、人工智慧、晶片設計、雲智慧視訊等領域的工作做好充分準備。

該平臺也可以為初入職的員工深度理解視訊採集、傳輸、處理的整個過程,及雙目視覺接入的基本思路,並通過硬體和底層程式碼的學習,快速體會軟硬體結合的思想及實踐過程。

二、雙目視覺軟體內容

以厚實的軟體程式碼內容及詳細講解帶來遠超開發板的價值

雙目視覺軟體通過工程化的案例,以影象傳輸的過程,雙目視訊接入、轉DP顯示、AXI匯流排的VDMA視訊傳輸、ARM的LWIP協議網路傳輸、PC的網路影象接入與顯示通過完整的軟體程式碼深度的介紹了視訊傳輸體系。程式碼分模組學習和介紹如下:

序號

程式名稱

程式內容

1

雙目視訊PL端影象接入

通過PL的sensor設定、接入雙目視覺行場、資料資訊,體會行場解析度等概念,瞭解雙目同步的特點。

2

單路CMOS影象Sensor轉DP顯示實驗

通過PL端的程式碼學習視訊顯示的資料特徵,RGB訊號特點,資料與顯示的對應關係。

3

AXI匯流排的VDMA影象傳輸

通過PL端程式和PS端的互動,瞭解視訊幀傳輸的DMA傳輸機制,DDR快取,中斷互動關係,連續影象儲存和演算法應用的資料流機制。

4

ARM的LWIP網路傳輸實驗

基於裸跑的C程式程式碼如何完整呈現UDP/TCP,IP協議資料收發,網路組包機制和傳輸機制,影象網路傳輸資料組包協議。

5

雙路視訊網路PC傳輸實驗

上位機的QT程式,如何網路接收影象資料,實現網路協議的解析,資料流快取機制,顯示器連續影象顯示與連續接收包的互動關係。

三、雙目視覺平臺硬體介紹

雙目視覺平臺套件,以MPSOC晶片為基礎,通過核心板+擴充套件板的模式來設計,核心板和擴充套件板之間使用高速板間聯結器連線。搭建起了從攝像頭到主處理器、到介面電路的完整結構。其整體框架如下:

這款MPSoCs開發平臺採用核心板加擴充套件板的模式,方便使用者對核心板的二次開發利用。

3.1核心板

核心板使用XILINXZynqUltraScale+CG晶片ZU3EG的解決方案,它採用ProcessingSystem(PS)+ProgrammableLogic(PL)技術將雙核ARMCortex-A53和FPGA可程式設計邏輯整合在一顆晶片上。另外核心板上PS端帶有4片共2GB高速DDR4SDRAM晶片,1片8GB的eMMC儲存晶片和2片共512Mb的QSPIFLASH晶片;核心板上PL端帶有1片512MB的DDR4SDRAM晶片。

3.2底板

在底板設計上我們為使用者擴充套件了豐富的外圍介面,比如1個FMCLPC介面、1路SATAM.2介面、1路DP介面、1個USB3.0介面、1路千兆乙太網介面、1路UART串列埠介面、1路SD卡介面、2個40針擴充套件介面、2路CAN匯流排介面,2路RS485介面等等。滿足使用者各種高速資料交換,資料儲存,視訊傳輸處理,深度學習,人工智慧以及工業控制的要求,是一款"專業級“的ZYNQ開發平臺。為高速資料傳輸和交換,資料處理的前期驗證和後期應用提供了可能。相信這樣的一款產品非常適合從事MPSoCs開發的學生、工程師等群體。

核心板核對底板結構示意圖:

通過這個示意圖,我們可以看到,我們這個開發平臺所能含有的介面和功能。

3.3OV5642雙目攝像頭模組

OV5642攝像頭模組採用2片美國OmniVision(豪威)CMOS晶片影象感測器OV5640,支援兩路獨立或者同時顯示的功能。CMOSOV5640晶片支援DVP和MIPI介面,在OV5642模組上是通過DVP介面和FPGA連線實現影象的傳輸。

OV5642攝像頭模組的引數說明

以下為OV5642模組的詳細引數:

  • 介面:40針母座,2路攝像頭採用單獨的DVP介面
  • 間距:2路攝像頭之間的間距為40mm;
  • 畫素:硬體畫素500W;
  • 感光晶片:2片OV5640;
  • 感光尺寸:1/4;
  • 模組內容:含OV5640電源電路和時鐘;
  • 功能支援:手動對焦,自動曝光控制(AEC),自動白平衡(AWB);
  • 影象格式:RAWRGB,RGB565/555/444,CCIR656,YUV422/420,YCbCr422和壓縮;
  • 捕獲畫面:QSXGA(2592x1944),1080p,1280x960,VGA(640x480),QVGA(320x240);
  • 工作溫度:-30~70℃,穩定工作溫度為0~50℃

OV5642模組實物圖:

文章來源 北京太速科