ИИ-стереокамера машинного зрения на FPGA: от прототипа до готового модуля

Разработана стереокамера машинного зрения на базе FPGA Gowin и Arduino Portenta H7. Изначальный прототип на базе Arrow Deca MAX10 и плат расширения был заменен на специально спроектированный модуль с двумя сенсорами MT9V034, FPGA GW2AR-LV18QN88C8/I7, SD-картой и JTAG. FPGA выполняет роль предварительной обработки видеопотока, синхронизирует и объединяет изображения с двух сенсоров. Обработка изображений и машинное обучение выполняются на Arduino Portenta H7 с использованием OpenMV.
ИИ-стереокамера машинного зрения на FPGA: от прототипа до готового модуля
Изображение носит иллюстративный характер

Проект включает в себя пользовательский драйвер для OpenMV, адаптированный под конкретные сенсоры. Собственный RISC-V процессор на FPGA управляет сенсорами и настраивает параметры. Для синхронизации работы сенсоров используется Control Sequence Generator, управляющий экспозицией и считыванием данных. Для захвата, преобразования и вывода видео используются модули из Intel Video and Image Processing Suite.

Стереокамера способна определять расстояние до объектов, используя методы blob detection и корреляции. Применение TensorFlow Lite позволяет детектировать и классифицировать объекты. Синхронизация кадров достигается на уровне наносекунд, что позволяет точно сопоставлять образы с левого и правого сенсора даже при быстром перемещении объектов и камеры. Эксперименты проводились с применением 3D-печатных моделей людей, с последующим определением расстояния до них.

Планируется расширить функционал камеры за счет реализации автоматической экспозиции и усиления, гамма-коррекции, фильтрации, морфологических преобразований и алгоритмов определения движения на уровне FPGA.


Новое на сайте

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b]
Ссылка