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

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка