全世界新冠疫情肆意以及對增長安全性和速率的需要正促推七十二行公司在其系統中集成智能鑲嵌式視物感覺技術,以支持擔任職務的人偵測、非接觸式人機交互和更堅強雄厚的AR/VR功能,同時運用智能機器視物感覺技術來增長制作水準靜產量。Allied 馬克et Research的數值顯露,2019年全世界機器視物感覺系統市場規模為297億美圓,到2027年預計將達到749億美圓,2020年到2027年的復合年提高率約為11.3%。
作為Lattice低功耗鑲嵌式視物感覺系統解決方案聚齊,mVision運用了板塊化硬件平臺、IP構建板塊、便于運用的FPGA預設工具、參照預設和演習以及定制預設服務網絡,供給定制化的性能和靈活的接口互連(MIPI CSI-2、LVDS、PCIe、GigE),并專為智能工廠、機器視物感覺、智慧城市和智能家居應用中的低功耗(150mW-1W)、小尺寸封裝(2.5 x2.5mm-10x10mm)預設施行了優化,能對付傳感器互連、橋接、聚合和圖像信號處置等各類預設挑戰。
牛刀小試
2020年三月,mVision 1.0解決方案面世,為需求迅速構建原形系統的消費類鑲嵌式視物感覺預設擔任職務的人供給了高度靈活、小規模板塊化的解決方案。其中心獨特的地方涵蓋:
視頻文件接口平臺(VIP)—板塊化硬件研發板,支持鑲嵌式視物感覺應用中等用的各種視頻文件和I/O接口(涵蓋MIPI、LVDS、DisplayPort、HDMI、USB等)。VIP研發板支持涵蓋CrossLink、ECP5和基于萊迪思Nexus技術平臺的CrossLink-NX FPGA。VIP經過簡單的插拔即可輕松地成功實現輸入和輸出板互連,兩個60引腳的高速板對板連署器用以減損物理串線,保證預設工程師可以復用現存通過證驗的軟硬件構建板塊。
完備的IP庫—mVision解決方案聚齊涵蓋各類立即可用的IP核,可用于連署MIPI和LVDS圖像傳感器、ISP、通用連署標準(例如USB、千兆以太網)和HDMI、DisplayPort、GigE Vision等顯露標準。
FPGA預設工具—可運用Lattice Diamond?和Lattice Radiant?這兩款便于運用的FPGA預設工具。這些個工具可以半自動處置很多常見的預設擔任的工作,因此加速和簡化萊迪思FPGA的編程。
端到端的參照預設—為進一步加速系統研發,萊迪思mVision為常見的鑲嵌式視物感覺應用供給了完整的參照預設,涵蓋傳感器橋接、傳感器聚合和圖像處置。
定制化預設服務—針對需求輔佐將其鑲嵌式視物感覺系統推向市場的客戶,萊迪思樹立了預設服務合作火伴網絡,可以滿意從研發單獨的功能預設板塊到供給一站式交鑰匙解決方案等一系列客戶需要。
mVision 2.0:從消費級到工業級
一年后的2021年三月,在mVision 1.0版本的基礎上,Lattice推出了mVision 2.0。該方案新增了一點關緊更新,涵蓋對工業和交通工具系統中運用的主流新式圖像傳感器的支持,以及全新圖像信號處置IP核和參照預設,幫忙研發擔任職務的人預設網絡邊緣智能視物感覺應用。該解決方案聚齊現還支持Lattice Propel預設背景,可簡化運用鑲嵌式RISC-V處置器的視物感覺系統的研發。
這個之外,mVision 2.0 ISP Pieces Library(Drop 1.0)還具有完整的ISP管道功能,支持高達150MHz的像素報時的鐘(720p120/1080p60等)和高達96dB(16位)的場景動態范圍,供給定制ISP解決方案的靈活互連,用以均衡性能和成本。調短期工具包則具有外部DDR儲存器實時圖像抓住功能,支持Lattice SSP注冊過訪工具包,能夠針對特別指定背景施行調試。
mVision 2.0解決方案聚齊的主要更新涵蓋:
擴展了對交通工具、工業和醫療領域鑲嵌式視物感覺應用的支持
與消費級鑲嵌式視物感覺方案不一樣,應用于工業、交通工具和醫療領域的鑲嵌式視物感覺方案既要求低功耗、小尺寸,還對幀率正確度要求極為嚴苛,不準許丟幀現象發生。因為這個,萊迪思在mVision 2.0增加了全新的研發板,除開原有的CrossLink、CrossLink-NX、ECP5以外,還涵蓋支持工業和醫療應用的主流圖像傳感器Sony IMX464/IMX568和安森美半導體的AR0234CS,研發擔任職務的人可經過I2C、SPI或其它接口對攝像機傳感器施行配備布置和操作。
支持萊迪思Propel預設背景與RISC-V架構
Propel是一款用于在低功耗、小尺寸萊迪思FPGA上加速基于鑲嵌式處置器研發的預設背景。該工具涵蓋一套完整的圖形和指示行工具,可開創、剖析、編譯和調整基于FPGA的處置器系統的硬件和軟件預設。
而之所以新增對RISC-V架構的支持,其主重要的條目的,一是期望經過運用C代碼而非RTL語言的形式簡單方便整個兒方案的配備布置;二是RISC-V作為開源方案,獲得了大部分數用戶的支持。未來,Lattice將規劃在其它部件上逐層供給RISC-V軟核支持。
全新萊迪思圖像信號處置器(ISP)參照預設
過去的傳感器產品都自帶ISP驅動,但隨著傳感器復雜度的增加、辯白率的提高,傳感器廠商很難調動一款受眾面很廣的驅動,因為這個往往不再供給ISP驅動,大多數只供給傳感還是原始數值,這局部辦公就被逐漸轉移給了方案研發者。Lattice此次增加了專門的ISP,為客戶拓展了mVision解決方案的挑選,可以幫忙用戶在產品預設中迅速部署鑲嵌式視物感覺等應用供給便利。
新增圖像信號處置與橋接聚合IP
mVision 2.0所里面含有的IP核主要分為四類:顯露處置、圖像信號處置、橋接和聚合、互連。那里面,圖像信號處置、橋接和聚合IP為新增項目,用戶可以直接引入這些個板塊,減損從零研發的流程投入。同時,全部這些個可用的IP板塊都支持CrossLink-NX。
應用案件的例子
從M2M應用中的工業顯露系統、工業4.0解決方案,到高級操縱匡助系統(ADAS)和車載信息娛樂系統,再到數字單反照相機、無人機、機器人、虛擬事實(VR)系統和醫療設施,在當今全部行業中攝像頭應用的數目都在不斷提高,目的辨別、深度感知、碰撞躲避和決策制定等更加智能的應用也正在變為事實。
為了構建靈活、智能學習的背景,將理想變為事實,萊迪思攜手Softnautlcs、LogicFruit、Bitec、TATA、Helion等合作火伴研發出了數十種靈活的解決方案以滿意當今鑲嵌式視物感覺預設工程師的需要,如不斷變動的接口、低功耗圖像信號處置和硬件加速。
運用Helion IONOS ISP加速產品上市進程項
萊迪思與Helion Vision合作供給各個方面的解決方案,涵蓋一系列圖像信號處置產品系列,從基本的(ECO HD-ISP)到支持高級高動態范圍圖像處置(HDR HD-ISP)的產品。那里面,Helion Vision的IONOS IP系列經過IP庫供給100多款獨立IP,成功實現即插即用的處置解決方案,并在此前專為ECP3和ECP5架構施行了優化的基礎上,新增對CrossLink-NX的支持,可顯著減損所需的FPGA資源和延緩。
基于逝川平面接觸線架構的mVision ISP參照預設
下圖展覽的是一個基于逝川平面接觸線架構的完整的萊迪思mVision ISP參照預設,支持Sony IMX464/IMX568和安森美半導體的AR0234CS圖像傳感器,2020年十一月開赴早期客戶運用。最早運用的硬件平臺為ECP5,預計將于2021年第1季度內支持CrossLink。依據計劃,Lattice起初的ISP參照預設將專注于工業、醫療和交通工具應用,萊迪思會供給里面含有十分適應醫療、工業、航空航天、交通工具和消費者應用的流行傳感器在內的多種EVDK板塊。
Sony IMX464 VIP傳感器輸入板
全新Sony IMX464 VIP傳感器輸入板涵蓋Sony 1/1.8" 4MP MIPI NIR加強型卷簾快門傳感器板塊,以及連署EVDK的適配器數值線。與鑲嵌式視物感覺研發套件(EVDK)無縫連署,支持2688(H) x 1520(V)辯白率、4 M像素、無上90 FPS、HDR等性能指標,適合使用于監控、工廠半自動化、工業攝像頭應用。
左圖:未經ISP處置的圖片;右圖:通過ISP處置后的RGB圖像
鑲嵌式視物感覺系統預設工程師面對著很多挑戰,圖像信號處置問題只是那里面一項,上面所說的案件的例子也只是很多應用中的代表。圖像傳感器方式和尺寸各異,況且在像素粒度、信噪比、光敏度和色深方面的性能等級也不一樣。這個之外,照明和物體的色彩相比較度等背景因素進一步讓系統預設變得更加復雜。這些個事情狀況往往會對系統預設工程師帶來嚴重的問題,由于它們要實時地施行圖像預處置。要解決產品預設周期延長惠風險升漲的問題,萊迪思在圖像處置領域具有的專業經驗將能夠美好的幫忙它們對付上面所說的挑戰。
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