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基于TI AM5728的機器視覺解決方案

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更新時間：2023-03-23 12:20:18瀏覽次數(shù)：452次

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產品簡介

一、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與機器視覺1、概念機器視覺是一項綜合技術，包括圖像處理、機械工程技術、控制、電光源照明、光學成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術、計算機軟硬件技術（圖像增強和分析算法、圖像卡、I/O卡等）

詳細介紹

一、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與機器視覺

1、概念

機器視覺是一項綜合技術，包括圖像處理、機械工程技術、控制、電光源照明、光學成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術、計算機軟硬件技術（圖像增強和分析算法、圖像卡、 I/O卡等）。

一個典型的機器視覺應用系統(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械控制執(zhí)行模塊。

機器視覺系統(tǒng)最基本的特點就是提高生產的靈活性和自動化程度。在一些不適于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或者人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺。同時，在大批量重復性工業(yè)生產過程中，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產的效率和自動化程度。

工作原理：

機器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD或者COMS照相機將被檢測的目標轉換成圖像信號，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，轉變成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預設的允許度和其他條件輸出結果，包括尺寸、角度、個數(shù)、合格 / 不合格、有 / 無等，實現(xiàn)自動識別功能。

2、機器視覺特點

①、精度高：

通過選取合適的鏡頭及感光器件的分辨率，機器視覺可以提供很高的測量精度

②、連續(xù)性高：

由于機器視覺為非接觸測量，并不產生機械磨損和對物體的接觸，所以使用壽命長，維護工作量小。

③、靈活性高：

機器視覺能夠進行各種不同的測量。當應用變化以后，只需軟件做相應變化或者升級，即可適應新的需求。

二、信邁科技TI AM5728助力機器視覺

TI AM5728處理器可以實現(xiàn)圖像采集、算法處理、顯示、控制等功能，AM5728內部集成Cortex-A15單核處理器主頻高達1.5GHz、分析和實時計算的C66x數(shù)字信號處理器（DSP）主頻750MHZ、兩個雙核可編程實時單元（PRU）主頻200MHz、兩個ARM Cortex-M4內核主頻213MHZ。具有實時控制、低功耗、多標準工業(yè)控制網(wǎng)絡互聯(lián)、工業(yè)人機界面的優(yōu)化、2D/3D圖形處理、1080 HD的高清視頻應用、工業(yè)控制設備的小型化等特點。廣泛應用在機器視覺、工業(yè)通訊、汽車多媒體、醫(yī)療影像、工廠自動化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領域。

三、信邁科技AM5728嵌入式開發(fā)平臺

1、SM5728-C核心板

SM5728-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)支持的Linux4.9.41、QT5.6,可幫助用戶快速完成基于AM5728處理器的復雜設計。

SM5718-C核心板	CPU	TI Sitara AM5728
	架構	Cortex-A15-1.5GHz DSP-C66X-750MHz 2xDual Cortex-M4-200MHz 2xDual-Core PRU
	RAM	1GB DDR3L
	ROM	8GB eMMC
	操作系統(tǒng)	Linux4.9.41、QT5.6.1
	電源管理	TPS65916
	圖形處理器	Vivante GC320/PowerVR SGX544
	Video Coder	硬件編解碼
	工作電壓	5V電壓供電
	工作溫度	-40℃~+85℃
	接口方式	板對板連接器（4*80Pin 間距0.5mm）
	機械尺寸	50mm*70mm

XM5728-C核心板功能接口
顯示接口	3路RGB，1路HDMI	SATA	1路
IIS	8路	mini PCIE	1路2-lane或2路1-lane
Ethernet	2路RGMII	PWM	3路
UART	10路	EINT/GPIO	支持
CAN	2路	Keypad port	1路，8*8矩陣鍵盤
IIC	5路	QSPI	1路
SPI	4路	WatchDog	CPU內置
GPMC	16位數(shù)據(jù)總線	eCAP	3路
Camera	4路DVP 2路MIPI CSI	HDQ/1-Wire	1路
SD/MMC/SDIO	4路	Timer	16路
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、SM5728-EVM開發(fā)板

為了便于用戶使用SM5728-C核心板進行功能評估和開發(fā)，同時推出SM5728-EVM開發(fā)板，將常用功能接口全部引出。

3、基于信邁SM5728-C核心板機器視覺應用框圖

4、功能特點

①、集成DSP+OPENCV開發(fā)環(huán)境

CPU集成實時計算的C66x數(shù)字信號處理器DSP主頻750MHz，可利用OPENCV+DSP，實時快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法，準確的獲取圖像信息并進行復雜的算法識別。提供Sobel、人臉識別DEMO、OpenCV+OpenCL+OpenGL測試DEMO。

Sobel 邊緣檢測算法人臉識別

②、PRU-工業(yè)可編程實時單元

a、CPU內部采用了的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)被稱為可編程實時單元工業(yè)通信子系統(tǒng) (PRU-ICSS)，可以集成實時工業(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)場總線、接口和冗余協(xié)議，包括 EtherCAT、Profibus 和 Profinet 的認證解決方案。

b、實時IO控制，超低延時控制，可達ns級別。

c、可廣泛應用在數(shù)控機床、繼電保護、電力控制等需要實時響應的場合。

d、獨立的控制核心，獨立的中斷與內部RAM資源，可直接訪問外設。

③、多路高清攝像頭接口

SM5728-C核心板支持2個8 位并行接口，2個8/16/24位并行接口，2個MIPI CSI-2 串行接口，支持DVP 5640、MIPI 5640、USB攝像頭，支持拍照、預覽、錄像功能，DVP 5640攝像頭支持自動對焦！(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、性能強悍、功耗更低

SM5728-C核心板尺寸僅50*70mm，相比傳統(tǒng)的X86工控機解決方案體積更為小巧，功耗低本身就是ARM架構的一個傳統(tǒng)優(yōu)勢，AM5718處理器在保證非常低的功耗前提下依然實現(xiàn)非常高的運算速度。SM5718-C全工業(yè)級設計保證-40-85℃范圍內穩(wěn)定運行。深度優(yōu)化文件系統(tǒng)由提供的3GB精簡至1.6GB，提升了啟動速度，并*批量生產燒寫模式，推出SD卡一鍵燒寫，無需人工干預，提高生產效率

5、應用方向

廣泛應用于工業(yè)通信、人機界面、HMI、自動化控制、工廠自動化、樓宇自動化、機器視覺、醫(yī)療成像、測試與測量、汽車多媒體等應用領域

6、SM5728-EVM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

信邁SM5718-EVM 對 Ti BSP ti-processor-sdk-linux-am57xx-evm-04.01.00.06-Linux-x86-Install.bin進行了深度的定制及剪裁，將 Linux內核、文件系統(tǒng)、測試程序、交叉編譯工具、Qt 開發(fā)環(huán)境等集成于一體，使用起來簡單便捷，方便客戶進行快速二次發(fā)開。

3. 應用軟件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預覽、拍照、錄像，DVP5640支持自動對焦

• QT5.6GUI

• PRU、DSP編程測試