基于FET5718-C核心板--工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)&機(jī)器視覺解決方案
1、概念
機(jī)器視覺是一項(xiàng)綜合技術(shù)，包括圖像處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)（圖像增強(qiáng)和分析算法、圖像卡、 I/O卡等）。
一個(gè)典型的機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。
機(jī)器視覺系統(tǒng)最基本的特點(diǎn)就是提高生產(chǎn)的靈活性和自動(dòng)化程度。在一些不適于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或者人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺來(lái)替代人工視覺。同時(shí)，在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)的效率和自動(dòng)化程度。
工作原理：
機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)采用CCD或者COMS照相機(jī)將被檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長(zhǎng)度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格 / 不合格、有 / 無(wú)等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別功能。
2、機(jī)器視覺特點(diǎn)
①、精度高：
通過(guò)選取合適的鏡頭及感光器件的分辨率，機(jī)器視覺可以提供很高的測(cè)量精度
②、連續(xù)性高：
由于機(jī)器視覺為非接觸測(cè)量，并不產(chǎn)生機(jī)械磨損和對(duì)物體的接觸，所以使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)工作量小。
③、靈活性高：
機(jī)器視覺能夠進(jìn)行各種不同的測(cè)量。當(dāng)應(yīng)用變化以后，只需軟件做相應(yīng)變化或者升級(jí)，即可適應(yīng)新的需求。
二、TI AM5718助力機(jī)器視覺
TI AM5718處理器可以實(shí)現(xiàn)圖像采集、算法處理、顯示、控制等功能，AM5718內(nèi)部集成Cortex-A15單核處理器主頻高達(dá)1.5GHz、分析和實(shí)時(shí)計(jì)算的C66x數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）主頻750MHZ、兩個(gè)雙核可編程實(shí)時(shí)單元（PRU）主頻200MHz、兩個(gè)ARM Cortex-M4內(nèi)核主頻213MHZ。具有實(shí)時(shí)控制、低功耗、多標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、工業(yè)人機(jī)界面的優(yōu)化、2D/3D圖形處理、1080 HD的高清視頻應(yīng)用、工業(yè)控制設(shè)備的小型化等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用在機(jī)器視覺、工業(yè)通訊、汽車多媒體、醫(yī)療影像、工廠自動(dòng)化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。
三、飛凌嵌入式AM5718嵌入式開發(fā)平臺(tái)
1、FET5718-C核心板
FET5718-C核心板搭載TI AM5718處理器，并將處理器所有引腳全部引出，配合接口豐富的功能底板，操作系統(tǒng)支持最新的Linux4.9.41、QT5.6,可幫助用戶快速完成基于AM5718處理器的復(fù)雜設(shè)計(jì)。
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FET5718-C核心板 |
CPU |
TI Sitara AM5718 |
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架構(gòu) |
Cortex-A15-1.5GHz |
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RAM |
1GB DDR3L |
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ROM |
8GB eMMC |
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操作系統(tǒng) |
Linux4.9.41、QT5.6.1 |
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電源管理 |
TPS65916 |
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圖形處理器 |
Vivante GC320/PowerVR SGX544 |
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Video Coder |
硬件編解碼 |
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工作電壓 |
5V電壓供電 |
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工作溫度 |
-40℃~+85℃ |
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接口方式 |
板對(duì)板連接器（4*80Pin 間距0.5mm） |
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機(jī)械尺寸 |
50mm*70mm |
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FET5718-C核心板功能接口 |
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3路RGB，1路HDMI |
SATA |
1路 |
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IIS |
8路 |
mini PCIE |
1路2-lane或2路1-lane |
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Ethernet |
2路RGMII |
PWM |
3路 |
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UART |
10路 |
EINT/GPIO |
支持 |
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CAN |
2路 |
Keypad port |
1路，8*8矩陣鍵盤 |
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IIC |
5路 |
QSPI |
1路 |
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SPI |
4路 |
WatchDog |
CPU內(nèi)置 |
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GPMC |
16位數(shù)據(jù)總線 |
eCAP |
3路 |
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Camera |
4路DVP 2路MIPI CSI |
HDQ/1-Wire |
1路 |
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SD/MMC/SDIO |
4路 |
Timer |
16路 |
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USB |
1路USB 3.0 HOST，1路USB 2.0 OTG |
溫度傳感器 |
數(shù)字溫度傳感器 |
2、OK5718-C開發(fā)板
為了便于用戶使用FET5718-C核心板進(jìn)行功能評(píng)估和開發(fā)，同時(shí)推出OK5718開發(fā)板，將常用功能接口全部引出。
OK5718-C開發(fā)板接口示意圖
3、基于飛凌FET5718-C核心板機(jī)器視覺應(yīng)用框圖
4、功能特點(diǎn)
①、集成DSP+OPENCV開發(fā)環(huán)境
CPU集成實(shí)時(shí)計(jì)算的C66x數(shù)字信號(hào)處理器DSP主頻750MHz，可利用OPENCV+DSP，實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法，準(zhǔn)確的獲取圖像信息并進(jìn)行復(fù)雜的算法識(shí)別。提供Sobel、人臉識(shí)別DEMO、OpenCV+OpenCL+OpenGL測(cè)試DEMO。
Sobel 邊緣檢測(cè)算法 人臉識(shí)別
②、PRU-工業(yè)可編程實(shí)時(shí)單元
a、CPU內(nèi)部采用了獨(dú)特的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)被稱為可編程實(shí)時(shí)單元工業(yè)通信子系統(tǒng) (PRU-ICSS)，可以集成實(shí)時(shí)工業(yè)通信協(xié)議并避免使用外部 ASIC 或 FPGA。PRU-ICSS 可以使用以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、接口和冗余協(xié)議，包括 EtherCAT、Profibus 和 Profinet 的認(rèn)證解決方案。
b、實(shí)時(shí)IO控制，超低延時(shí)控制，可達(dá)ns級(jí)別。
c、可廣泛應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床、繼電保護(hù)、電力控制等需要實(shí)時(shí)響應(yīng)的場(chǎng)合。
d、獨(dú)立的控制核心，獨(dú)立的中斷與內(nèi)部RAM資源，可直接訪問(wèn)外設(shè)。
③、多路高清攝像頭接口
FET5718-C核心板支持2個(gè)8 位并行接口，2個(gè)8/16/24位并行接口，2個(gè)MIPI CSI-2 串行接口，支持DVP 5640、MIPI 5640、USB攝像頭，支持拍照、預(yù)覽、錄像功能，DVP 5640攝像頭支持自動(dòng)對(duì)焦！(圖片更換為多路攝像頭)。支持1920*1080、1280*720、640*480三種分辨率。
④、體積小巧、性能強(qiáng)悍、功耗更低
FET5718-C核心板尺寸僅50*70mm，相比傳統(tǒng)的X86工控機(jī)解決方案體積更為小巧，功耗低本身就是ARM架構(gòu)的一個(gè)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，AM5718處理器在保證非常低的功耗前提下依然實(shí)現(xiàn)非常高的運(yùn)算速度。FET5718-C全工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)保證-40-85℃范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。深度優(yōu)化文件系統(tǒng)由官方提供的3GB精簡(jiǎn)至1.6GB，提升了啟動(dòng)速度，并完善批量生產(chǎn)燒寫模式，推出SD卡一鍵燒寫，無(wú)需人工干預(yù)，提高生產(chǎn)效率
5、應(yīng)用方向
廣泛應(yīng)用于工業(yè)通信、人機(jī)界面、HMI、自動(dòng)化控制、工廠自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、機(jī)器視覺、醫(yī)療成像、測(cè)試與測(cè)量、汽車多媒體等應(yīng)用領(lǐng)域
6、OK5718-C軟件資源
1. 板載操作系統(tǒng)支持：
? Linux4.9.41
? QT5.6
2. 開發(fā)環(huán)境：
?ti-processor-sdk-linux-am57xx-evm-04.01.00.06-Linux-x86-Install.bin
飛凌OK5718-C 對(duì) Ti 官方 BSP ti-processor-sdk-linux-am57xx-evm-04.01.00.06-Linux-x86-Insta
ll.bin進(jìn)行了深度的定制及剪裁，將 Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)、測(cè)試程序、交叉編譯工具、Qt 開發(fā)環(huán)境等集
成于一體，使用起來(lái)簡(jiǎn)單便捷，方便客戶進(jìn)行快速二次發(fā)開。
3. 應(yīng)用軟件Demo
? OV5640或MIPI5640+ OpenCV+HDMI輸出/LCD輸出
? OV5640或MIPI5640+ OpenCV+OpenCL DSP算法加速 + HDMI輸出/LCD輸出
? OV5640或MIPI5640或者USB Camera+OpenCV+OpenCL+Opengl+HDMI輸出/LCD輸出
? DVP5640與MIPI5640預(yù)覽、拍照、錄像，DVP5640支持自動(dòng)對(duì)焦
? QT5.6GUI
? PRU、DSP編程測(cè)試
H.265視頻解碼播放
DSP C66 Image Processing
OpenCV+OpenCL+OpenGL Demo
更多參考請(qǐng)瀏覽AM571x系列產(chǎn)品： www.tkbv.cn/96.htm
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測(cè)試與測(cè)量、汽車多媒體等領(lǐng)域。如您對(duì)ARM+DSP、ARM+PRU、ARM+M4感興趣歡迎致電AM5718廠家咨詢電話400-699-6866 了解詳情
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