3D機器(qi)(qi)視覺參考設計包含德州(zhou)儀器(qi)(qi)的(de)(de)DLP結(jie)構光軟件(jian)開(kai)發工(gong)具套件(jian)。這種設計將(jiang)結(jie)構光解(jie)決方(fang)案中的(de)(de)TI數字微鏡(jing)器(qi)(qi)件(jian)與攝像機、傳感(gan)器(qi)(qi)、電機或其(qi)他外設集成(cheng)，為(wei)開(kai)發人員提供(gong)了一個構建運(yun)點的(de)(de)系統框架。
系統框圖：
主要(yao)特性和(he)優點：
1.快(kuai)速、可編程的(de)圖像模式(shi)速率
(1)實(shi)時獲取運動物(wu)體的3D掃描數據
(2)使用自適應模式集，優(you)化多個對象和(he)環(huan)境的(de)掃(sao)描(miao)速(su)度(du)和(he)精(jing)度(du)
2.使用(yong)可(ke)靠(kao)的MEMS反射微鏡(jing)進(jin)行數字切換
有效抑(yi)制系統對色(se)彩、距離、運動和(he)環境的敏感度，從而不受時間(jian)和(he)溫度的影響，提升系統性(xing)能
主要(yao)參考(kao)器件：
1.DLP4500NIR：數字微鏡(jing)器件 (DMD)
DLP4500NIR 數(shu)字(zi)微鏡器件 (DMD) 可當(dang)作(zuo)一(yi)個(ge)空(kong)間光(guang)調制器 (SLM) 來快速(su)、準確、高效地操控(kong)近紅(hong)外 (NIR)光(guang)，產生(sheng)所需(xu)圖案。
由于(yu)其在(zai)緊(jin)湊封裝尺寸內所特有的高分辨率，DLP4500NIR DMD 經常與一(yi)(yi)個單(dan)元(yuan)件檢(jian)測器組(zu)合在(zai)一(yi)(yi)起，以取代昂貴的 InGaA 陣列(lie)檢(jian)測器設計，從而獲得高性能、經濟高效的便攜式解決方案。
DLP0.45 WXGA 芯(xin)片組(zu)結(jie)構
詳細資(zi)料(liao)：DLP4500NIR 0.45 WXGA 近紅(hong)外數字微(wei)鏡器件(jian)
2.TMS320DM8168($103.5000)：達芬(fen)奇數(shu)字媒體處理器
DM816x DaVinci? 視頻處理器(qi)是高度(du)集成的(de)(de)、可編(bian)程平臺，它利用 TI 的(de)(de)DaVinci?技術來滿足下列(lie)應(ying)用的(de)(de)處理需求： 視頻編(bian)碼、解碼、轉碼和(he)速(su)率轉換、視頻安(an)全、視頻會議(yi)、視頻基(ji)礎(chu)設施、媒體服務器(qi)、和(he)數字標牌。憑借全集成化混合處理器(qi)解決方案所具有的(de)(de)極大靈(ling)活性，該器(qi) 件(jian)(jian)使得 OEM 和(he) ODM 制造商能夠將(jiang)擁有穩健的(de)(de)操作系統支持、豐富的(de)(de)用戶界面以(yi)及高處理性能的(de)(de)設備迅速(su)投(tou)放(fang)市(shi)場。 此(ci)器(qi)件(jian)(jian)將(jiang)可編(bian)程視頻及音(yin)頻處理與1 個高度(du)集成的(de)(de)外(wai)設集組合在一起。
TMS320DM8168達(da)芬奇數字媒體處理器功能框圖(tu)
該器(qi)件(jian)的(de)關鍵之處(chu)在(zai)于多(duo)達 3 個(ge)高分(fen)辨(bian)率視頻和(he)成像協(xie)處(chu)理(li)器(qi) (HDVICP2)。 每個(ge)協(xie)處(chu)理(li)器(qi)能(neng)(neng)夠(gou)執行一(yi)個(ge)單個(ge) 1080p60 H.264 編碼或解碼、或者多(duo)個(ge)較低分(fen)辨(bian)率或幀(zhen)速率的(de)編碼和(he)解碼。 另(ling)外，也可(ke)完成多(duo)通道(dao) HD 至 HD 或 HD 至 SD 代碼轉換(huan)以及多(duo)重編碼。 憑借可(ke)同時處(chu)理(li) 1080p60 數據流的(de)能(neng)(neng)力，TMS320DM816x 器(qi)件(jian)成為了一(yi)款適(shi)合當今苛刻的(de) HD 視頻應用要求的(de)強大解決方案。
詳細資料(liao)：TMS320DM816x 達芬奇數(shu)字媒體處理器
3.DLPC300($21.7490)：0.3 WVGA 數字(zi)控制器
DLPC300 數(shu)字控(kong)制器(qi)(qi)， DLP 0.3 WVGA 芯片組(zu)部件，支持 DLP3000($119.0000) DMD 的(de)(de)可靠(kao)運行(xing)。 DLPC300 控(kong)制器(qi)(qi)還在用(yong)戶電子器(qi)(qi)件和 DMD 間(jian)提供(gong)一個(ge)便捷的(de)(de)、多功(gong)能接口(kou)，此(ci)接口(kou)可實現(xian)高(gao)速模式速率(lv)(高(gao)達 4kHz 二進(jin)制數(shu))并提供(gong) LED 控(kong)制和用(yong)于多重輸入分(fen)辨率(lv)的(de)(de)數(shu)據(ju)格式。 DLP300($119.0000)還輸出一個(ge)觸發信(xin)號來實現(xian)與一個(ge)相機、傳感器(qi)(qi)，或者其它外設的(de)(de)顯示模式同步。
DLPC300 0.3 WVGA 數字(zi)控制器功能(neng)框圖(tu)
DLPC300 控(kong)制器可將 DLP 0.3 WVGA 芯(xin)片(pian)組集成(cheng)至(zhi)小尺(chi)寸封裝以及低成(cheng)本光(guang)(guang)定向應用。 0.3 WVGA 芯(xin)片(pian)組的(de)實例末(mo)端(duan)設備包括 3D 掃(sao)描或者計量系統(tong)，此系統(tong)具有結構(gou)化燈光(guang)(guang)、交(jiao)互式顯示、化學分(fen)析儀、醫(yi)療器械，和其(qi)它要(yao)求空(kong)間光(guang)(guang)調制(或者光(guang)(guang)定向和光(guang)(guang)構(gou)圖)的(de)末(mo)端(duan)設備。
詳細資料：DLP用(yong)于DLP3000數字(zi)微鏡(jing)器(qi)件的數字(zi)控制(zhi)器(qi)
Xilinx用于工(gong)業自動化的機器視覺解決方(fang)案
當前工(gong)(gong)業工(gong)(gong)廠自動化需要機器(qi)視覺來快速準確檢測檢查生產線，確保(bao)高質量控制。這些穩定可(ke)靠(kao)的(de)系統需要從簡單(dan)線路到 10 兆(zhao)像素傳感器(qi)的(de)各(ge)種圖像及輸出協議。Xilinx All Programmable 解決方案與 Zynq?-7000 All Programmable SoC 平臺支(zhi)持(chi)各(ge)種機器(qi)視覺接口，如(ru) GigEVision、基于 LVDS 的(de) CameraLink 以及新興 USB3 技(ji)術等。單(dan)芯片處理(li)技(ji)術可(ke)提供高度靈活(huo)的(de) IO 結構，而雙(shuang)核 Cortex A9 處理(li)器(qi)則支(zhi)持(chi)分析與系統軟件。
Xilinx 智能解(jie)決方(fang)案不僅包括 All Programmable FPGA 和(he)(he) SoC，而且(qie)還含有一系列可(ke)定制的 SmartCORE 和(he)(he) LogiCORE IP 核，能夠充(chong)分滿足您獨特(te)的市場(chang)需求。Xilinx Vivado? Design Suite配合高度集成的開(kai)發工(gong)具流程，并(bing)采用 OpenCV 庫(ku)、Vivado 高層次綜合和(he)(he) IP Integrator，與 AISC 和(he)(he) ASSP 解(jie)決方(fang)案相比，可(ke)更加快速靈活地向市場(chang)推(tui)出最具差異化的產品，同(tong)時降低風險(xian)和(he)(he)擁有成本(ben)。
下圖(tu)主要演示圖(tu)像處理、分析、定制 IP 以及(ji)高靈(ling)活機器視覺接(jie)口在單芯片上(shang)的集成實(shi)例， 其可大幅降低材料(liao)清單成本，顯(xian)著提(ti)高系統性能。
主要特性：
高分辨(bian)率 VGA 至500 萬像素傳感(gan)器
改變(bian)分辨率(lv)支持 5-120($1.7181) fps
圖(tu)像信(xin)號處理(li)
寬動態范圍
智能視頻分析
低資源占用(yong) H.264 編碼
靈活的視頻輸出接(jie)口
Xilinx多(duo)協議機(ji)器視覺攝(she)像機(ji)參考設(she)計
可(ke)利用 Artix-7 FPGA 和(he) Xilinx 機(ji)(ji)器視(shi)覺(jue)合(he)作伙伴 Sensor to Image 的 IP 實現多標準(zhun)的可(ke)擴展攝像(xiang)機(ji)(ji)平臺，與之前的工(gong)業(ye)攝像(xiang)機(ji)(ji)設計相比，其具(ju)有最(zui)(zui)佳的功率(lv)性能、最(zui)(zui)低(di)的功耗和(he)更(geng)低(di)的總體 BOM 成本。
1.解決方案概(gai)述與優(you)勢
MicroBlaze? 32 位處理器(qi)作為機(ji)器(qi)視覺攝(she)像機(ji)軟件和通信(xin)棧(zhan)的(de)主機(ji)，可充(chong)分支持 GenICam 標(biao)準
高(gao)速串(chuan)行收發器支持 Coaxpress 要求的(de)(de) 6.25G 以上的(de)(de)速度
面(mian)向任意機器視覺(jue)接口標準的可重編程平臺，借(jie)助合(he)作伙伴(ban) Sensor to Image 使用解決方案支持所有協議
最高性能的低端 FPGA 架構
低(di)功(gong)(gong)耗 28nm 技術有助(zhu)于滿(man)足攝像機功(gong)(gong)耗預(yu)算(suan)和熱約束
提供 10 x 10mm 的(de)小型(xing)創新(xin)封裝選(xuan)項(xiang)，滿足小尺寸攝(she)像機要求(qiu)，無需 PCB 微過(guo)孔即可實現。
多協議機器視覺攝(she)像機方(fang)案(an)框圖
2.IP 核
機器視覺連接(jie) IP (Sensor to Image)
色度重采樣 LogiCORE IP
色彩校正(zheng)矩陣(zhen) LogiCORE IP
色彩濾鏡矩陣 LogiCORE IP
色(se)彩(cai)空間(jian)轉換引擎 LogiCORE IP
解(jie)交錯掃描(miao) LogiCORE IP
Gamma 校正 LogiCORE IP
Xilinx 視頻與圖(tu)像(xiang)處理包
3.參(can)考設計、開發(fa)板和(he)套件(jian)
Xilinx Zynq 視(shi)頻與圖像(xiang)套件(jian)
Xilinx Zynq?-7000 All Programmable SoC 視(shi)(shi)頻和影像套件(jian)(jian)建立在(zai) ZC702 評估套件(jian)(jian)的基礎之上，包含(han)開發定制視(shi)(shi)頻應用所(suo)必須的硬件(jian)(jian)、軟件(jian)(jian)以(yi)及(ji) IP 核。 視(shi)(shi)頻 I/O FMC 卡(支(zhi)持 HDMI 和圖像傳感器輸(shu)入)和視(shi)(shi)頻目標參(can)考(kao)設(she)計(ji)使(shi)開發人員可以(yi)立即啟(qi)動(dong)軟件(jian)(jian)、固(gu)件(jian)(jian)和硬件(jian)(jian)開發工(gong)作。
主要性能和優勢：
使用 Zynq-7000 SoC 對(dui)嵌入式應用進行快速原型設計以實現優化(hua)
硬(ying)件、設計工具(ju)、 IP、以及預驗(yan)證參(can)考(kao)設計
演(yan)示嵌入式設(she)計，面向視頻通道
與 1GB DDR3 元件存(cun)儲連(lian)接的高級存(cun)儲接口
實(shi)現 USB OTG、 UART、 IIC、 和 CAN 總線的串行連接
支持包含 Dual ARM Cortex-A9 核(he)處理(li)器的嵌入式處理(li)
使用 10-100-1000 Mbps Ethernet (GMII、 RGMII 和 SGMII?) 的開發網絡應用
使用 HDMI 輸出實(shi)現視(shi)頻顯示應用
擴(kuo)展 I/O， 包含 FPGA Mezzanine Card (FMC) 接口
Zynq-7000 AP SoC 智能驅動(dong)平臺
詳細資料：Zynq-7000 AP SoC 智能驅(qu)動平臺(tai)
Lattice USB 3.0 視頻(pin)橋接解決方案
Lattice USB 3.0視(shi)頻(pin)橋接(jie)開(kai)發套件(jian)是(shi)由Mikroprojekt設計，采用了Lattice ECP3TMFPGA系列(lie)，是(shi)一款可(ke)立即投產的(de)高清視(shi)頻(pin)捕捉和轉(zhuan)換系統(tong)。結合Lattice的(de)“視(shi)頻(pin)-USB3”橋接(jie)參(can)考設計以及 Mikroprojekt的(de)USB 3.0 UVC視(shi)頻(pin)類固(gu)件(jian)，該(gai)套件(jian)開(kai)箱即用，可(ke)方(fang)便地在(zai)帶有USB 3.0的(de)Windows、MacOS或Linux操作(zuo)系統(tong)上(shang)進(jin)行演示(shi)。開(kai)發板可(ke)作(zuo)為(wei)標準(zhun)的(de)視(shi)頻(pin)捕捉設備與(yu)任何(he)商業(ye)或開(kai)源的(de)軟(ruan)件(jian)一起使用。
該(gai)解(jie)(jie)決方案基(ji)于Lattice ECP3，支(zhi)持高速接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)收(shou)視(shi)頻(pin)與音頻(pin)數據，并打(da)包成USB 3.0 UVC和(he)UAC數據幀，無需使用(yong)(yong)外部存儲器緩(huan)存。Cypress EZ-USB FX3 USB 3.0接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)提(ti)供5GB的視(shi)頻(pin)流連接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)至主機(ji)USB端口(kou)。Analog Devices ADV7611($8.6160)提(ti)供HDMI 1.4a捕捉功能(neng)(帶有可選的HDCP解(jie)(jie)碼(ma))，Lattice三速SDI PHY可通過LatticeECP3 SERDES接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)收(shou)專業音頻(pin)和(he)視(shi)頻(pin)信號。擴展(zhan)連接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)器允(yun)許攝像(xiang)機(ji)或傳感器通過MIPI CSI-2或SubLVDS差(cha)分線路(lu)互連，迅速將開(kai)發板轉換成適(shi)用(yong)(yong)于工(gong)業視(shi)覺(jue)應用(yong)(yong)的USB 3.0高清(qing)攝像(xiang)機(ji)。
該套件(jian)(jian)向專業視頻設(she)備制造商提(ti)供(gong)了可立即投產(chan)的USB 3.0視頻捕捉(zhuo)和(he)轉換系(xi)統解決方案，可快(kuai)速進行評估和(he)樣機開(kai)發。套件(jian)(jian)內包(bao)含用戶可用的原理圖和(he)布局文(wen)件(jian)(jian)，可實現簡單的定制。
重(zhong)要(yao)特性和(he)優(you)勢：
1.可立(li)即投產的USB 3.0視頻橋接(jie)參考(kao)設計(ji)
2.通過USB 3.0傳送1080p 60 fps視頻流
3.HDMI 1.4a音頻(pin)和視頻(pin)捕捉
4.SD-、HD-、3G-SDI音頻和(he)視頻捕捉
5.支(zhi)持(chi)通過外(wai)部MIPI CSI-2、SubLVDS或并行傳(chuan)感器捕捉視頻(pin)
6.參考設計提供(gong)快速的USB 3.0 UVC和UAC數據打包可在多種標準平(ping)臺(Windows、MacOS、Linux)上即
7.插(cha)即用的視頻捕捉設(she)備可用的完整參考設(she)計(ji)、原理圖和相關文檔
硬件特性如下圖(tu)：
Lattice ECP3的FPGA解(jie)決方(fang)案框圖：
目(mu)標應用：
圖像采(cai)集卡
DVR、轉(zhuan)碼系統
視頻編輯(ji)系統(tong)
監控
工業視頻系(xi)統
機器(qi)視覺
USB 3.0攝像機
飛思卡爾機器視(shi)覺與智能(neng)攝像頭解決方案(an)
高分辨(bian)率數字攝像(xiang)(xiang)頭在許多現代工業和(he)商業領(ling)域(yu)中正變得越(yue)來越(yue)普及。裝配生產線可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)攝像(xiang)(xiang)頭來控(kong)制機械(xie)(xie)手和(he)機械(xie)(xie)，檢驗半(ban)導體芯片、汽車(che)和(he)藥材(cai)等(deng)復雜(za)產品;零售業可(ke)??以(yi)使(shi)用(yong)攝像(xiang)(xiang)頭來監控(kong)入口及收(shou)集智能數據。
隨(sui)著攝像頭生產技術、產品復雜(za)性和分辨率的(de)(de)提高，這(zhe)些應(ying)用(yong)的(de)(de)要求也不(bu)斷增(zeng)長(chang)。機器視覺(jue)解(jie)決方案需要針對日益龐大的(de)(de)數據上(shang)運行復雜(za)的(de)(de)圖像處理算法，同時滿足嚴(yan)格的(de)(de)實(shi)時處理限制。
飛思卡爾高(gao)性能多核DSP處理器憑借其行業(ye)領先(xian)的DSP內核、高(gao)帶寬I/O選(xuan)項和可擴(kuo)展解(jie)決方案選(xuan)項，解(jie)決了(le)機器視覺和智(zhi)能攝像(xiang)頭圖像(xiang)處理的難題。
機器(qi)視覺與智能攝像頭發方案框圖
推薦解決方案
1.數字信號處理器(qi)(DSP)
MSC8256($175.8600)： 高性能六核DSP
MSC8256采用(yong)業(ye)(ye)(ye)內(nei)性(xing)(xing)(xing)能(neng)最高(gao)(gao)、基于StarCore技(ji)術的(de)DSP內(nei)核(he)，旨在支持當今醫療(liao)成(cheng)像、航空國(guo)防和高(gao)(gao)級測(ce)試與測(ce)量市場中(zhong)高(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)行業(ye)(ye)(ye)應用(yong)的(de)高(gao)(gao)級處理要求和功能(neng)。它提供(gong)了行業(ye)(ye)(ye)領先的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)和節(jie)能(neng)，在高(gao)(gao)度集成(cheng)式片上系統(SoC)中(zhong)采用(yong)45 nm工藝(yi)技(ji)術，達到與6 GHz單核(he)器件同等(deng)的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。MSC8256可幫助設備制造商創造出(chu)在更小尺寸的(de)硬(ying)件內(nei)集成(cheng)更多功能(neng)的(de)最終產品(pin)和服務(wu)。
MSC8256 DSP具(ju)有較高的(de)性能和集成度，整合(he)了6個(ge)完(wan)全可編程的(de)增強型SC3850內(nei)核(he)，每(mei)個(ge)內(nei)核(he)的(de)運(yun)行頻率高達1 GHz。根據獨立(li)評估，SC3850 DSP內(nei)核(he)每(mei)MHz的(de)處理(li)能力比(bi)最(zui)接近的(de)DSP競(jing)爭(zheng)產品高40%。基于高性能內(nei)部RISC的(de)QUICC Engine子系統支持多種聯網協議，從而保(bao)證在分組(zu)網絡上可靠地傳輸數據，同時大幅減輕DSP內(nei)核(he)的(de)處理(li)負載(zai)。
MSC8256結構框圖
2.處理器(qi)(MPU)
P1010($32.2650)： 帶有可(ke)信架構(gou)的QorIQ P1010/14低功耗通信處理器
P1010和P1014($0.2750)通信處理器讓成本和功(gong)耗敏感(gan)的(de)(de)應用(yong)(yong)也獲得QorIQ的(de)(de)性能。這(zhe)款處理器采用(yong)(yong)45納米低功(gong)耗技術，運行頻率高(gao)達800 MHz，功(gong)耗低至1.1W，具有強大的(de)(de)集成能力(li)并配(pei)有豐(feng)富的(de)(de)接口(kou)，適(shi)用(yong)(yong)于對成本敏感(gan)的(de)(de)端點應用(yong)(yong)，如(ru)NAS、DVR、SOHO路由(you)器和聯網工(gong)廠自動化等(deng)。
P1010處(chu)理器(qi)采用可(ke)信(xin)架構平臺，具(ju)有先進的端到(dao)端代(dai)碼簽名和入侵(qin)防御功能，有助(zhu)于防止軟(ruan)件入侵(qin)和軟(ruan)件克隆攻擊。P1010處(chu)理器(qi)還集成多個FlexCAN控制器(qi)，可(ke)在(zai)各種工(gong)廠自動化系(xi)統中配置(zhi)工(gong)業協議。
QorIQ P1010/14低功耗通信處(chu)理器結(jie)構框圖
詳(xiang)細資(zi)料：P1010： 帶有(you)可信(xin)架構的QorIQ P1010/14低功耗通信(xin)處理器
3.電機驅動器
4.電源管理