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低功耗fpga实现嵌入式视觉

低功耗fpga实现嵌入式视觉
发布03/12/2020 by bob o'donnell

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技术的最具兴趣新应用之一是为机器提供能够看到叫做机器视觉或嵌入bobappios下载地址式视觉的东西。Thanks to the low-cost and wide availability of camera sensors, new advancements in artificial intelligence and machine learning software algorithms, and the creation of semiconductor chips optimized to run these workloads, it’s now relatively easy and inexpensive to add intelligent vision to an enormous variety of devices. In fact, applications ranging from industrial machines to automotive systems and consumer electronics have started to integrate embedded vision capabilities into their products.

在高层次上,嵌入式视觉的功能与我们人类的视觉非常相似。微型摄像机形式的传感器“看到”周围的物体,就像我们的眼睛看到我们一样,然后这些信号被传递给计算机的“大脑”,计算机“大脑”解释它看到的东西并采取相应的行动。这是一项强大的技术,只是在最近才更接近科幻小说,而不是现实,但已经开始使广泛的能力。例如,在汽车上,摄像头传感器、软件和专用芯片的结合使得汽车能够识别周围环境中的物体并做出相应的反应,从而实现“智能”。这显然对全自动汽车等产品至关重要,但这些嵌入式视觉功能也为今天的新车辆提供了重要的新辅助驾驶功能,如自动刹车、车道转向规避等。

在安全摄像机或智能门铃等消费品中,嵌入式视觉功能正在精炼产品,使您每次狗在房子周围运行时都没有得到入侵者警告。由于内置的​​“智能”,这些相机现在识别狗,了解它不是一种威胁,避免产生影响系统功能和可信度的不必要的警告。在工业环境中,嵌入式愿景正在用于尽可能快速地排序物品或以比人类更快,更高效的节奏,从而降低成本和提高质量。

在过去的几年中,许多方法被用于嵌入式视觉工作的识别和解释部分,几种不同类型的芯片架构已经被用于增强这些能力。许多早期的努力都非常昂贵和耗电。这使得它们不适合成本较高的应用或需要更好的电力效率的应用,也bobappios下载地址许是因为它们是由电池供电的。然而,事实证明,低功耗fpga(现场可编程门阵列)是大部分工作的理想匹配。

多亏了他们的编程能力,然后重新编程,以非常有效地完成特定的任务(见“一个FPGA底漆), fpga在产品生命周期的许多阶段都是机器视觉应用的优秀工具。bobappios下载地址在最初的产品开发过程中,嵌入式视觉软件算法几乎处于不断发展和完善的状态,因此运行它们的硬件需求也可以快速发展。fpga的“可重编程性”使其成为这些快速变化环境中的完美选择。此外,即使完成了产品规格说明,仍在继续改进和发展算法以进一步调整性能,这再次使fpga的灵活架构非常重要。在某些情况下,这种灵活性甚至允许在产品的生命周期内添加新功能。新版本的算法和结构调整的fpga可以通过无线更新溜进。

除了这些基本的架构优势之外,某些fpga提供的附加功能使得向现有设计添加嵌入式视觉功能成为可能。例如,Lattice Sebob投注软件miconductor的新型Crosslink-NX fpga具有多个传感器或摄像头输入的输入,可以使用它们构建更复杂的系统。许多低功耗cpu只有一个传感器/摄像头输入,这限制了它们在某些应用中的能力。bobappios下载地址此外,fpga通常充当相机传感器和CPU之间的桥梁设备,提供它们之间的基本连接,从而允许CPU专注于它需要做的任务,让fpga做图像判读工作。对于时间敏感的应用,fpga还有一个额bobappios下载地址外的好处,即总是在完全相同的时间内执行给定的功能。对于试图使用CPU来完成图像识别工作的系统,根据CPU在给定时刻可能需要做的其他事情,机器视觉任务可以放入一个队列,略微改变工作完成的时间。

鉴于合适的界面和软件工具,也可以将FPGA供电的嵌入式视觉“模块集成到现有的机器或设备设计中。例如,由于格子与界面桥接的历史悠久,该公司提供了这些模块,具有集成支持的低成本MIPI(移动行业处理器接口)标准。bob电子竞技俱乐部MIPI标准通常用于在智能手机以及数百万其他设备中连接处理器和图像传感器。因此,对于公司将这些类型的模块集成到其产品中,它显着更容易和更便宜,基本上允许他们将智能视觉“添加”到他们的机器。

当然,硬件只是实现嵌入式视觉系统所需的关键部分之一。为了确保开发人员拥有快速轻松开发嵌入式视觉系统所需的设计软件和其他资源,Lattice提供了捆绑所需硬件、设计软件、IP组合和参考设计的解决方案堆栈。bob体育软件对于嵌入式视觉市场,Lattice称他们的产品为mVision解决方案栈,它为客户提供了构建支持新兴技术的嵌入式系统所需的一切。bob电子竞技俱乐部虽然很容易忽视这些软件元素,但事实是,大多数公司在嵌入式远景方面没有很多经验。因此,mVision堆栈是使设计、使用和集成这些功能的过程尽可能简单的关键部分。

为机器和设备带来更多“智能”和智能的机会几乎是每个工业或消费者设备制造商现在正在探索,嵌入式愿景新应用的可能性是爆炸的。bobappios下载地址它确实需要一些工作来开始事项,但是通过轻松的套件来获取事情,公司可以开始以比他们想象的更快的步伐使他们的“愿景”真实。

鲍勃·奥唐纳是总统的首席分析师技术研究,LLC一家市场研究公司,为科技行业和专业金融界提供战略咨询和市场研究服务。你可以在Twitter上关注他@bobodtech

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