基于IMX214+ZYNQ XC7Z100的1080P雙目視覺智能平臺

一、雙目視覺智能平臺概述

雙目視覺智能平臺以雙路CMOS傳感器IMX214+XC7Z100FPGA為基礎(chǔ)，支持雙路1080P60fs視頻輸入，ZYNQFPGA支持FPGA預(yù)處理和雙ARM計算。軟件支持雙目攝像頭采集及QT圖像顯示，ARM接口管理及豐富的圖像處理軟件。

二、硬件資源1FMC雙目MIPI模塊FL0214

FMC雙目MIPI模塊FL0214為MIPI接口的2路1300萬像素的CMOS攝像頭模塊。FL0214模塊帶有2個MIPI接口的攝像頭模組，攝像頭模組采用的是索尼（SONY）公司的CMOS感光芯片IMX214，攝像頭高分別率為4224（水平）x3120（垂直）。攝像頭的MIPI信號通過MC20901芯片轉(zhuǎn)換為LVDS信號到FMC接口供FPGA采樣。

模塊有一個標(biāo)準(zhǔn)的LPC的FMC接口，用于連接FPGA開發(fā)板，F(xiàn)MC的連接器型號為：ASP_134604_01

2.1FL0214模塊的參數(shù)說明

以下為FL0214雙目MIPI攝像頭模塊的詳細(xì)參數(shù):

CMOS感光芯片：SONYIMX214

輸出分別率：13Mega-Pixel（4208×3120）@30fps，4K2K@30fps,1080p@60幀;

圖像輸出格式：RAW10/8,COMP8/6；

調(diào)焦距離：10CM~無窮大

調(diào)焦方式：電機(jī)馬達(dá)自動調(diào)焦；

可視角度：80.7°±3°（Diag）

攝像頭輸出：CSI-2串行數(shù)據(jù)輸出（MIPI4Lane,兼容D-PHY標(biāo)準(zhǔn)V1.1）

攝像頭配置接口：I2C；

MC20901驅(qū)動芯片：電平轉(zhuǎn)換（MIPID-PHY->LVDS）：

工作溫度：-20°~65°；

2.2FL0214模塊的結(jié)構(gòu)圖

FL0214雙目MIPI攝像頭尺寸結(jié)構(gòu)圖

2.3FL0214模塊原理框圖

FL0214模塊的原理設(shè)計框圖如下：

關(guān)于IMX214攝像頭和MIPID-PHY芯片的電路具體參考設(shè)計請參考攝像頭的資料和芯片手冊。

2.4模塊FMCLPC的引腳分配：

下面只列了電源和接口的信號，GND的信號沒有列出，具體用戶可以參考原理圖。

三、硬件資源2-基于XC7Z100的圖像處理底板

1.1主要性能和優(yōu)勢

使用Zynq-7000SoC對嵌入式應(yīng)用進(jìn)行快速原型設(shè)計以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化

硬件、設(shè)計工具、IP、以及預(yù)驗(yàn)證參考設(shè)計

演示嵌入式設(shè)計，面向視頻通道

存儲接口

1GBDDR3組件存儲

1GBDDR3SODIM存儲器

支持包含DualARMCortex-A9核處理器的嵌入式處理

使用10-100-1000MbpsEthernet(RGMII)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

使用HDMI輸出實(shí)現(xiàn)視頻顯示應(yīng)用

擴(kuò)展I/O，包含F(xiàn)PGAMezzanineCard(FMC)接口

四、軟件資源

軟件支持:

支持從microSD卡加載ubuntu系統(tǒng)

支持利用QSPI模式配置程序

支持RS232連接計算機(jī)串口通信

支持外接HDMI連接顯示器，并支持鍵盤，鼠標(biāo)等外接設(shè)備進(jìn)行演示

支持Msata存儲設(shè)備，支持高速數(shù)據(jù)存儲功能(SATA存儲單獨(dú)定制開發(fā))

平臺引入了Xilinx公司的SDSoC?開發(fā)工具，提供了嵌入式C/C++應(yīng)用開發(fā)體驗(yàn)，包括了EclipseIDE和完整的設(shè)計環(huán)境，支持Zynq?AllProgrammableSoC開發(fā)，同時集成了Vivado設(shè)計環(huán)境。

FMC上接高速ADC，DAC子卡，CameraLink子卡等，進(jìn)行功能擴(kuò)展以及客戶的定制需求，并可提供演示程序

五、雙目視覺案例

在VIVADO軟件開發(fā)環(huán)境里下載雙目測試?yán)痰介_發(fā)板，我們可以通過開發(fā)板的HDMI輸出接口顯示雙目的視頻圖像到HDMI顯示器上，

單個視頻顯示效果如下：

雙目視覺顯示效果：

審核編輯：黃飛