基于IMX214+ZYNQ XC7Z100的1080P双目视觉智能平台
一、双目视觉智能平台概述
双目视觉智能平台以双路CMOS传感器IMX214+XC7Z100FPGA为基础，支持双路1080P60fs视频输入，ZYNQFPGA支持FPGA预处理和双ARM计算。软件支持双目摄像头采集及QT图像显示，ARM接口管理及丰富的图像处理软件。
FMC双目MIPI模块FL0214为MIPI接口的2路1300万像素的CMOS摄像头模块。FL0214模块带有2个MIPI接口的摄像头模组，摄像头模组采用的是索尼（SONY）公司的CMOS感光芯片IMX214，摄像头
高分别率为4224（水平）x3120（垂直）。摄像头的MIPI信号通过MC20901芯片转换为LVDS信号到FMC接口供FPGA采样。
模块有一个标准的LPC的FMC接口，用于连接FPGA开发板，FMC的连接器型号为：ASP_134604_01
2.1FL0214模块的参数说明
以下为FL0214双目MIPI摄像头模块的详细参数:
CMOS感光芯片：SONYIMX214
输出分别率：13Mega-Pixel（4208×3120）@30fps，4K2K@30fps,1080p@60帧;
图像输出格式：RAW10/8,COMP8/6；
调焦距离：10CM~无穷大
调焦方式：电机马达自动调焦；
可视角度：80.7°±3°（Diag）
摄像头输出：CSI-2串行数据输出（MIPI4Lane,兼容D-PHY标准V1.1）
摄像头配置接口：I2C；
MC20901驱动芯片：电平转换（MIPID-PHY->LVDS）：
工作温度：-20°~65°；
2.2FL0214模块的结构图
FL0214双目MIPI摄像头尺寸结构图
2.3FL0214模块原理框图
FL0214模块的原理设计框图如下：
关于IMX214摄像头和MIPID-PHY芯片的电路具体参考设计请参考摄像头的资料和芯片手册。
2.4模块FMCLPC的引脚分配：
下面只列了电源和接口的信号，GND的信号没有列出，具体用户可以参考原理图。
| PinNumber | SignalName | Description |
| C35 | +12V | 12V电源输入 |
| C37 | +12V | 12V电源输入 |
| D32 | +3.3V | 3.3V电源输入 |
| C34 | GA0 | EEPROM地址位0位 |
| D35 | GA1 | EEPROM地址位1位 |
| D9 | CSI1_CMOS_LP_CLK_N | 第一路摄像头CMOS时钟负极输出 |
| D8 | CSI1_CMOS_LP_CLK_P | 第一路摄像头CMOS时钟正极输出 |
| G16 | CSI1_CMOS_LP0_N | 第一路摄像头CMOSLANE0数据负极输出 |
| G15 | CSI1_CMOS_LP0_P | 第一路摄像头CMOSLANE0数据正极输出 |
| G13 | CSI1_CMOS_LP1_N | 第一路摄像头CMOSLANE1数据负极输出 |
| G12 | CSI1_CMOS_LP1_P | 第一路摄像头CMOSLANE1数据正极输出 |
| G19 | CSI1_CMOS_LP2_N | 第一路摄像头CMOSLANE2数据负极输出 |
| G18 | CSI1_CMOS_LP2_P | 第一路摄像头CMOSLANE2数据正极输出 |
| G10 | CSI1_CMOS_LP3_N | 第一路摄像头CMOSLANE3数据负极输出 |
| G9 | CSI1_CMOS_LP3_P | 第一路摄像头CMOSLANE3数据正极输出 |
| G7 | CSI1_LVDS_CLK_N | 第一路摄像头LVDS时钟负极输出 |
| G6 | CSI1_LVDS_CLK_P | 第一路摄像头LVDS时钟正极输出 |
| H14 | CSI1_LVDS_HS0_N | 第一路摄像头LVDSLANE0数据负极输出 |
| H13 | CSI1_LVDS_HS0_P | 第一路摄像头LVDSLANE0数据正极输出 |
| H11 | CSI1_LVDS_HS1_N | 第一路摄像头LVDSLANE1数据负极输出 |
| H10 | CSI1_LVDS_HS1_P | 第一路摄像头LVDSLANE1数据正极输出 |
| H17 | CSI1_LVDS_HS2_N | 第一路摄像头LVDSLANE2数据负极输出 |
| H16 | CSI1_LVDS_HS2_P | 第一路摄像头LVDSLANE2数据正极输出 |
| H8 | CSI1_LVDS_HS3_N | 第一路摄像头LVDSLANE3数据负极输出 |
| H7 | CSI1_LVDS_HS3_P | 第一路摄像头LVDSLANE3数据正极输出 |
| G21 | CSI1_OTP_B | 第一路摄像头编程接口 |
| D26 | CSI1_RST_N | 第一路摄像头复位信号输入 |
| D21 | CSI2_CMOS_LP_CLK_N | 第二路摄像头CMOS时钟负极输出 |
| D20 | CSI2_CMOS_LP_CLK_P | 第二路摄像头CMOS时钟正极输出 |
| G34 | CSI2_CMOS_LP0_N | 第二路摄像头CMOSLANE0数据负极输出 |
| G33 | CSI2_CMOS_LP0_P | 第二路摄像头CMOSLANE0数据正极输出 |
| G28 | CSI2_CMOS_LP1_N | 第二路摄像头CMOSLANE1数据负极输出 |
| G27 | CSI2_CMOS_LP1_P | 第二路摄像头CMOSLANE1数据正极输出 |
| G37 | CSI2_CMOS_LP2_N | 第二路摄像头CMOSLANE2数据负极输出 |
| G36 | CSI2_CMOS_LP2_P | 第二路摄像头CMOSLANE2数据正极输出 |
| G25 | CSI2_CMOS_LP3_N | 第二路摄像头CMOSLANE3数据负极输出 |
| G24 | CSI2_CMOS_LP3_P | 第二路摄像头CMOSLANE3数据正极输出 |
| C23 | CSI2_LVDS_CLK_N | 第二路摄像头LVDS时钟负极输出 |
| C22 | CSI2_LVDS_CLK_P | 第二路摄像头LVDS时钟正极输出 |
| H29 | CSI2_LVDS_HS0_N | 第二路摄像头LVDSLANE0数据负极输出 |
| H28 | CSI2_LVDS_HS0_P | 第二路摄像头LVDSLANE0数据正极输出 |
| H26 | CSI2_LVDS_HS1_N | 第二路摄像头LVDSLANE1数据负极输出 |
| H25 | CSI2_LVDS_HS1_P | 第二路摄像头LVDSLANE1数据正极输出 |
| H32 | CSI2_LVDS_HS2_N | 第二路摄像头LVDSLANE2数据负极输出 |
| H31 | CSI2_LVDS_HS2_P | 第二路摄像头LVDSLANE2数据正极输出 |
| H23 | CSI2_LVDS_HS3_N | 第二路摄像头LVDSLANE3数据负极输出 |
| H22 | CSI2_LVDS_HS3_P | 第二路摄像头LVDSLANE3数据正极输出 |
| C27 | CSI2_OTP_B | 第二路摄像头编程接口 |
| D27 | CSI2_RST_N | 第一路摄像头复位信号输入 |
| D14 | FMC_CSI1_SCL | 第一路摄像头IIC总线时钟 |
| D15 | FMC_CSI1_SDA | 第二路摄像头IIC总线数据 |
| H37 | FMC_CSI2_SCL | 第二路摄像头IIC总线时钟 |
| H38 | FMC_CSI2_SDA | 第二路摄像头IIC总线数据 |
| C34 | GA0 | EEPROM的I2C地址0 |
| D35 | GA1 | EEPROM的I2C地址1 |
| C30 | SCL | EEPROM的I2C时钟 |
| C31 | SDA | EEPROM的I2C数据 |
| G39 | VADJ | VADJ电源输入 |
| H40 | VADJ | VADJ电源输入 |
三、硬件资源2-基于XC7Z100的图像处理底板
1.1主要性能和优势
使用Zynq-7000SoC对嵌入式应用进行快速原型设计以实现优化
硬件、设计工具、IP、以及预验证参考设计
演示嵌入式设计，面向视频通道
存储接口
1GBDDR3组件存储
1GBDDR3SODIM存储器
支持包含DualARMCortex-A9核处理器的嵌入式处理
使用10-100-1000MbpsEthernet(RGMII)开发网络应用
使用HDMI输出实现视频显示应用
扩展I/O，包含FPGAMezzanineCard(FMC)接口
四、软件资源
软件支持:
支持从microSD卡加载ubuntu系统
支持利用QSPI模式配置程序
支持外接HDMI连接显示器，并支持键盘，鼠标等外接设备进行演示
支持Msata存储设备，支持高速数据存储功能(SATA存储单独定制开发)
平台引入了Xilinx公司的SDSoC™开发工具，提供了嵌入式C/C++应用开发体验，包括了EclipseIDE和完整的设计环境，支持Zynq®AllProgrammableSoC开发，同时集成了Vivado设计环境。
FMC上接高速ADC，DAC子卡，CameraLink子卡等，进行功能扩展以及客户的定制需求，并可提供演示程序
五、双目视觉案例
在VIVADO软件开发环境里下载双目测试例程到开发板，我们可以通过开发板的HDMI输出接口显示双目的视频图像到HDMI显示器上，
单个视频显示效果如下：
双目视觉显示效果：
审核编辑：黄飞
-
连接器
+关注
关注
98文章
14476浏览量
136424 -
图像处理
+关注
关注
27文章
1289浏览量
56720 -
嵌入式处理
+关注
关注
0文章
341浏览量
10012 -
CMOS传感器
+关注
关注
4文章
118浏览量
24509 -
核处理器
+关注
关注
0文章
12浏览量
8709
发布评论请先 登录
相关推荐
工商网监
评论