机器视觉技术原理解析及解决方案集锦

扩展 I/O， 包含 FPGA Mezzanine Card （FMC） 接口

Zynq-7000 AP SoC 智能驱动平台

　　详细资料：Zynq-7000 AP SoC 智能驱动平台

Lattice USB 3.0 视频桥接解决方案

　　Lattice USB 3.0视频桥接开发套件是由Mikroprojekt设计，采用了Lattice ECP3TMFPGA系列，是一款可立即投产的高清视频捕捉和转换系统。结合Lattice的"视频-USB3"桥接参考设计以及 Mikroprojekt的USB 3.0 UVC视频类固件，该套件开箱即用，可方便地在带有USB 3.0的Windows、MacOS或Linux操作系统上进行演示。开发板可作为标准的视频捕捉设备与任何商业或开源的软件一起使用。

　 　该解决方案基于Lattice ECP3，支持高速接收视频与音频数据，并打包成USB 3.0 UVC和UAC数据帧，无需使用外部存储器缓存。Cypress EZ-USB FX3 USB 3.0接口提供5GB的视频流连接至主机USB端口。Analog Devices ADV7611(＄8.6160)提供HDMI 1.4a捕捉功能（带有可选的HDCP解码），Lattice三速SDI PHY可通过LatticeECP3 SERDES接口接收专业音频和视频信号。扩展连接器允许摄像机或传感器通过MIPI CSI-2或SubLVDS差分线路互连，迅速将开发板转换成适用于工业视觉应用的USB 3.0高清摄像机。

　　该套件向专业视频设备制造商提供了可立即投产的USB 3.0视频捕捉和转换系统解决方案，可快速进行评估和样机开发。套件内包含用户可用的原理图和布局文件，可实现简单的定制。

　　重要特性和优势

　　1.可立即投产的USB 3.0视频桥接参考设计

　　2.通过USB 3.0传送1080p 60 fps视频流

　　3.HDMI 1.4a音频和视频捕捉

　　4.SD-、HD-、3G-SDI音频和视频捕捉

　　5.支持通过外部MIPI CSI-2、SubLVDS或并行传感器捕捉视频

　　6.参考设计提供快速的USB 3.0 UVC和UAC数据打包可在多种标准平台（Windows、MacOS、Linux）上即

　　7.插即用的视频捕捉设备可用的完整参考设计、原理图和相关文档

　　硬件特性如下图：

　　Lattice ECP3的FPGA解决方案框图：

　　目标应用

　　图像采集卡

　　DVR、转码系统

　　视频编辑系统

　　监控

　　工业视频系统

　　机器视觉

　　USB 3.0摄像机

飞思卡尔机器视觉与智能摄像头解决方案

　　高分辨率数字摄像头在许多现代工业和商业领域中正变得越来越普及。装配生产线可以使用摄像头来控制机械手和机械，检验半导体芯片、汽车和药材等复杂产品；零售业可??以使用摄像头来监控入口及收集智能数据。

　　随着摄像头生产技术、产品复杂性和分辨率的提高，这些应用的要求也不断增长。机器视觉解决方案需要针对日益庞大的数据上运行复杂的图像处理算法，同时满足严格的实时处理限制。

　　飞思卡尔高性能多核DSP处理器凭借其行业领先的DSP内核、高带宽I/O选项和可扩展解决方案选项，解决了机器视觉和智能摄像头图像处理的难题。

机器视觉与智能摄像头发方案框图

　　推荐解决方案

　　1.数字信号处理器（DSP）

　　MSC8256(＄175.8600)： 高性能六核DSP

　 　MSC8256采用业内性能最高、基于StarCore技术的DSP内核，旨在支持当今医疗成像、航空国防和高级测试与测量市场中高性能行业应用的高级 处理要求和功能。它提供了行业领先的性能和节能，在高度集成式片上系统（SoC）中采用45 nm工艺技术，达到与6 GHz单核器件同等的性能。MSC8256可帮助设备制造商创造出在更小尺寸的硬件内集成更多功能的最终产品和服务。

　　MSC8256 DSP具有较高的性能和集成度，整合了6个完全可编程的增强型SC3850内核，每个内核的运行频率高达1 GHz。根据独立评估，SC3850 DSP内核每MHz的处理能力比最接近的DSP竞争产品高40%。基于高性能内部RISC的QUICC Engine子系统支持多种联网协议，从而保证在分组网络上可靠地传输数据，同时大幅减轻DSP内核的处理负载。

　　MSC8256结构框图

　　2.处理器（MPU）

　　P1010(＄32.2650)： 带有可信架构的QorIQ P1010/14低功耗通信处理器

　 　P1010和P1014(＄0.2750)通信处理器让成本和功耗敏感的应用也获得QorIQ的性能。这款处理器采用45纳米低功耗技术，运行频率高达800 MHz，功耗低至1.1W，具有强大的集成能力并配有丰富的接口，适用于对成本敏感的端点应用，如NAS、DVR、SOHO路由器和联网工厂自动化等。

　　P1010处理器采用可信架构平台，具有先进的端到端代码签名和入侵防御功能，有助于防止软件入侵和软件克隆攻击。P1010处理器还集成多个FlexCAN控制器，可在各种工厂自动化系统中配置工业协议。

　　QorIQ P1010/14低功耗通信处理器结构框图

　　详细资料：P1010： 带有可信架构的QorIQ P1010/14低功耗通信处理器

3.电机