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计算机视觉系统从图像采集卡得到帮助

时间:[2017-05-24] 浏览次数:101850 作者:TECH

PCI Express(PCIe)有多个千兆位/带宽和确定的行为,适用于计算机视觉系统的图像采集;可以捕捉更有效的机器视觉应用高分辨率、高帧频图像流。

传统的计算机视觉系统由一个插件的PCI Express(PCIe)的基于台式电脑的图像采集卡图像采集卡从连接的摄像头流捕捉图像并将它们转发PCIe总线上的PC进行图像处理。帧接收器可以用于连接模拟和数字摄像机,具有数码相机的类型,如CameraLink的,IEEE 1394多种风味中找到和GigE视觉。

PCIe的多个千兆位/带宽和确定性的行为,二是特别有用的图像采集卡的PC总线,以捕捉高分辨率高帧率图像流的能力。

而基于PC的计算机视觉系统仍然被广泛地部署,许多原始设备制造商(OEM)正在向嵌入式计算机视觉系统,超过在坚固性,可移植性和功耗方面的基于PC的系统提供几个优点。最新的嵌入式视觉系统由ARM处理器和在频率运行到数字信号处理器(DSP)供电,并且在某些情况下超越,1.0 GHz到使精密视觉算法的处理。

最新一代的嵌入式处理器擅长处理视觉算法和功能高度集成的外设集,包括摄像头和视频端口,用于连接图像传感器和视频解码器。内置相机和视频端口可以作为集成帧接收器,从而消除了系统中的一个传统的基于PCIe的图像采集卡插卡的必要性。

尽管基于PCIe的帧采集插件不是必需的,开发商已经发现在这些新的嵌入式视觉系统PCIE接口的替代应用。最流行的这些应用程序是是在该地区处理器互通。今天的许多嵌入式视觉系统是由两个或两个以上的专业化的嵌入式处理集成电路,如:

运行一个高层次的操作系统(OS),如Linux,谷歌Android或Microsoft Windows嵌入式CE,控制系统,并提供网络和显示功能基于ARM处理器

现场可编程门阵列(FPGA)的图像预处理

一种加速视觉算法DSP(图1显示了可以由DSP卸载从流行的开放计算机视觉(OpenCV的)库样本的实时图像处理功能可实现的性能改进。)

3D图形处理器加速先进的图形用户界面(GUI)呈现。

当每个系统中的具有PCIe接口的处理器,PCIe交换机可以被用来使高带宽,它们之间的低等待时间的通信。选择的PCIe交换机即使提供两个根复合体端口,其允许备份主处理器,诸如上述的ARM,可以快速切换到系统中,如果第一主机处理器出现故障。图2示出如何在一个嵌入式视觉系统的各个处理器可以经由PCIe交换机互连。

一些IC厂商甚至将ARM处理器、DSP、图像预处理器和图形处理器在一个单一的系统芯片(SoC)。这方面的一个例子就是前面提到的c6a81x C6 Integra DSP+ARM处理器。

PCIe提供在提供扩展端口,新兴的互连技术,如10千兆以太网,超高速USB(USB3),和SATA6 Gbit / s的形式以这样的高度集成的SoC的另一重要的作用。这些桥梁的PCIe给输入/输出(I / O),这些还不够成熟的发展过程中,被整合到SoC技术的SoC访问。在本质上,PCIe总线的作用是面向未来的SOC的I / O能力。图3显示的PCIe桥接怎么可以用来扩大嵌入式视觉系统的I / O能力。

正如它在计算机视觉系统的作用是不断发展的,PCIe作为一个技术的不断发展。今天在嵌入式系统的PCIe主要是由的PCIe1.x的实现为主,来自主要IC供应商提供的PCIe2.x中实现最新的设备。 2010年11月,PCI-SIG提供的规范,将PCIe3.0互连,大约增加一倍的PCIe2.X实现的带宽。这增加了带宽,将提供集成的PCIe3.0嵌入式视觉系统的几个重要的好处。

PPCIe3.0将在嵌入式视觉系统,它采用多处理使各个IC之间更高的吞吐量,使这些系统来处理甚至更高的分辨率/帧速率和并行图像流的数量较多。对不一定要求较高的吞吐量的系统,的PCIe3.0将使processers实现类似带宽的PCIe2.0使用较少的数据通道。因为今天的嵌入式处理器越来越销约束这可能是特别有帮助。

最后,处理器的PCIe3.0接口将提供嵌入式视觉系统与接口桥接下一代多吉比特的相机通信协议,在功能上今天的基于PCIe的插卡帧接收器类似。

PCIe的平行进化是将其列入新的Thunderbolt技术,英特尔合作与苹果公司开发的,它结合的PCIe和DisplayPort到从计算机一根电缆连接。随着迅雷变得更加普遍,嵌入式视觉系统将包括迅雷至PCIe桥接实现高带宽连接到附近的一台电脑。这是的PCIe提供PC世界和嵌入式视觉世界的桥梁如何呈现在计算机视觉一个新的角色的另一个例子。



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