全世界新冠疫情肆意以及對(duì)增長(zhǎng)安全性和速率的需要正促推七十二行公司在其系統(tǒng)中集成智能鑲嵌式視物感覺(jué)技術(shù)，以支持擔(dān)任職務(wù)的人偵測(cè)、非接觸式人機(jī)交互和更堅(jiān)強(qiáng)雄厚的AR/VR功能，同時(shí)運(yùn)用智能機(jī)器視物感覺(jué)技術(shù)來(lái)增長(zhǎng)制作水準(zhǔn)靜產(chǎn)量。Allied 馬克et Research的數(shù)值顯露，2019年全世界機(jī)器視物感覺(jué)系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模為297億美圓，到2027年預(yù)計(jì)將達(dá)到749億美圓，2020年到2027年的復(fù)合年提高率約為11.3％。 

作為L(zhǎng)attice低功耗鑲嵌式視物感覺(jué)系統(tǒng)解決方案聚齊，mVision運(yùn)用了板塊化硬件平臺(tái)、IP構(gòu)建板塊、便于運(yùn)用的FPGA預(yù)設(shè)工具、參照預(yù)設(shè)和演習(xí)以及定制預(yù)設(shè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，供給定制化的性能和靈活的接口互連(MIPI CSI-2、LVDS、PCIe、GigE)，并專(zhuān)為智能工廠、機(jī)器視物感覺(jué)、智慧城市和智能家居應(yīng)用中的低功耗(150mW-1W)、小尺寸封裝(2.5 x2.5mm-10x10mm)預(yù)設(shè)施行了優(yōu)化，能對(duì)付傳感器互連、橋接、聚合和圖像信號(hào)處置等各類(lèi)預(yù)設(shè)挑戰(zhàn)。

牛刀小試

2020年三月，mVision 1.0解決方案面世，為需求迅速構(gòu)建原形系統(tǒng)的消費(fèi)類(lèi)鑲嵌式視物感覺(jué)預(yù)設(shè)擔(dān)任職務(wù)的人供給了高度靈活、小規(guī)模板塊化的解決方案。其中心獨(dú)特的地方涵蓋：

視頻文件接口平臺(tái)(VIP)—板塊化硬件研發(fā)板，支持鑲嵌式視物感覺(jué)應(yīng)用中等用的各種視頻文件和I/O接口(涵蓋MIPI、LVDS、DisplayPort、HDMI、USB等)。VIP研發(fā)板支持涵蓋CrossLink、ECP5和基于萊迪思Nexus技術(shù)平臺(tái)的CrossLink-NX FPGA。VIP經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的插拔即可輕松地成功實(shí)現(xiàn)輸入和輸出板互連，兩個(gè)60引腳的高速板對(duì)板連署器用以減損物理串線，保證預(yù)設(shè)工程師可以復(fù)用現(xiàn)存通過(guò)證驗(yàn)的軟硬件構(gòu)建板塊。

完備的IP庫(kù)—mVision解決方案聚齊涵蓋各類(lèi)立即可用的IP核，可用于連署MIPI和LVDS圖像傳感器、ISP、通用連署標(biāo)準(zhǔn)(例如USB、千兆以太網(wǎng))和HDMI、DisplayPort、GigE Vision等顯露標(biāo)準(zhǔn)。

FPGA預(yù)設(shè)工具—可運(yùn)用Lattice Diamond?和Lattice Radiant?這兩款便于運(yùn)用的FPGA預(yù)設(shè)工具。這些個(gè)工具可以半自動(dòng)處置很多常見(jiàn)的預(yù)設(shè)擔(dān)任的工作，因此加速和簡(jiǎn)化萊迪思FPGA的編程。

端到端的參照預(yù)設(shè)—為進(jìn)一步加速系統(tǒng)研發(fā)，萊迪思mVision為常見(jiàn)的鑲嵌式視物感覺(jué)應(yīng)用供給了完整的參照預(yù)設(shè)，涵蓋傳感器橋接、傳感器聚合和圖像處置。

定制化預(yù)設(shè)服務(wù)—針對(duì)需求輔佐將其鑲嵌式視物感覺(jué)系統(tǒng)推向市場(chǎng)的客戶(hù)，萊迪思樹(shù)立了預(yù)設(shè)服務(wù)合作火伴網(wǎng)絡(luò)，可以滿(mǎn)意從研發(fā)單獨(dú)的功能預(yù)設(shè)板塊到供給一站式交鑰匙解決方案等一系列客戶(hù)需要。

mVision 2.0：從消費(fèi)級(jí)到工業(yè)級(jí)

一年后的2021年三月，在mVision 1.0版本的基礎(chǔ)上，Lattice推出了mVision 2.0。該方案新增了一點(diǎn)關(guān)緊更新，涵蓋對(duì)工業(yè)和交通工具系統(tǒng)中運(yùn)用的主流新式圖像傳感器的支持，以及全新圖像信號(hào)處置IP核和參照預(yù)設(shè)，幫忙研發(fā)擔(dān)任職務(wù)的人預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)邊緣智能視物感覺(jué)應(yīng)用。該解決方案聚齊現(xiàn)還支持Lattice Propel預(yù)設(shè)背景，可簡(jiǎn)化運(yùn)用鑲嵌式RISC-V處置器的視物感覺(jué)系統(tǒng)的研發(fā)。

這個(gè)之外，mVision 2.0 ISP Pieces Library(Drop 1.0)還具有完整的ISP管道功能，支持高達(dá)150MHz的像素報(bào)時(shí)的鐘(720p120/1080p60等)和高達(dá)96dB(16位)的場(chǎng)景動(dòng)態(tài)范圍，供給定制ISP解決方案的靈活互連，用以均衡性能和成本。調(diào)短期工具包則具有外部DDR儲(chǔ)存器實(shí)時(shí)圖像抓住功能，支持Lattice SSP注冊(cè)過(guò)訪工具包，能夠針對(duì)特別指定背景施行調(diào)試。

mVision 2.0解決方案聚齊的主要更新涵蓋：

擴(kuò)展了對(duì)交通工具、工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域鑲嵌式視物感覺(jué)應(yīng)用的支持

與消費(fèi)級(jí)鑲嵌式視物感覺(jué)方案不一樣，應(yīng)用于工業(yè)、交通工具和醫(yī)療領(lǐng)域的鑲嵌式視物感覺(jué)方案既要求低功耗、小尺寸，還對(duì)幀率正確度要求極為嚴(yán)苛，不準(zhǔn)許丟幀現(xiàn)象發(fā)生。因?yàn)檫@個(gè)，萊迪思在mVision 2.0增加了全新的研發(fā)板，除開(kāi)原有的CrossLink、CrossLink-NX、ECP5以外，還涵蓋支持工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用的主流圖像傳感器Sony IMX464/IMX568和安森美半導(dǎo)體的AR0234CS，研發(fā)擔(dān)任職務(wù)的人可經(jīng)過(guò)I2C、SPI或其它接口對(duì)攝像機(jī)傳感器施行配備布置和操作。

支持萊迪思Propel預(yù)設(shè)背景與RISC-V架構(gòu)

Propel是一款用于在低功耗、小尺寸萊迪思FPGA上加速基于鑲嵌式處置器研發(fā)的預(yù)設(shè)背景。該工具涵蓋一套完整的圖形和指示行工具，可開(kāi)創(chuàng)、剖析、編譯和調(diào)整基于FPGA的處置器系統(tǒng)的硬件和軟件預(yù)設(shè)。

而之所以新增對(duì)RISC-V架構(gòu)的支持，其主重要的條目的，一是期望經(jīng)過(guò)運(yùn)用C代碼而非RTL語(yǔ)言的形式簡(jiǎn)單方便整個(gè)兒方案的配備布置；二是RISC-V作為開(kāi)源方案，獲得了大部分?jǐn)?shù)用戶(hù)的支持。未來(lái)，Lattice將規(guī)劃在其它部件上逐層供給RISC-V軟核支持。

全新萊迪思圖像信號(hào)處置器(ISP)參照預(yù)設(shè)

過(guò)去的傳感器產(chǎn)品都自帶ISP驅(qū)動(dòng)，但隨著傳感器復(fù)雜度的增加、辯白率的提高，傳感器廠商很難調(diào)動(dòng)一款受眾面很廣的驅(qū)動(dòng)，因?yàn)檫@個(gè)往往不再供給ISP驅(qū)動(dòng)，大多數(shù)只供給傳感還是原始數(shù)值，這局部辦公就被逐漸轉(zhuǎn)移給了方案研發(fā)者。Lattice此次增加了專(zhuān)門(mén)的ISP，為客戶(hù)拓展了mVision解決方案的挑選，可以幫忙用戶(hù)在產(chǎn)品預(yù)設(shè)中迅速部署鑲嵌式視物感覺(jué)等應(yīng)用供給便利。

新增圖像信號(hào)處置與橋接聚合IP

mVision 2.0所里面含有的IP核主要分為四類(lèi)：顯露處置、圖像信號(hào)處置、橋接和聚合、互連。那里面，圖像信號(hào)處置、橋接和聚合IP為新增項(xiàng)目，用戶(hù)可以直接引入這些個(gè)板塊，減損從零研發(fā)的流程投入。同時(shí)，全部這些個(gè)可用的IP板塊都支持CrossLink-NX。

應(yīng)用案件的例子

從M2M應(yīng)用中的工業(yè)顯露系統(tǒng)、工業(yè)4.0解決方案，到高級(jí)操縱匡助系統(tǒng)(ADAS)和車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)，再到數(shù)字單反照相機(jī)、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、虛擬事實(shí)(VR)系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)施，在當(dāng)今全部行業(yè)中攝像頭應(yīng)用的數(shù)目都在不斷提高，目的辨別、深度感知、碰撞躲避和決策制定等更加智能的應(yīng)用也正在變?yōu)槭聦?shí)。

為了構(gòu)建靈活、智能學(xué)習(xí)的背景，將理想變?yōu)槭聦?shí)，萊迪思攜手Softnautlcs、LogicFruit、Bitec、TATA、Helion等合作火伴研發(fā)出了數(shù)十種靈活的解決方案以滿(mǎn)意當(dāng)今鑲嵌式視物感覺(jué)預(yù)設(shè)工程師的需要，如不斷變動(dòng)的接口、低功耗圖像信號(hào)處置和硬件加速。

運(yùn)用Helion IONOS ISP加速產(chǎn)品上市進(jìn)程項(xiàng)

萊迪思與Helion Vision合作供給各個(gè)方面的解決方案，涵蓋一系列圖像信號(hào)處置產(chǎn)品系列，從基本的(ECO HD-ISP)到支持高級(jí)高動(dòng)態(tài)范圍圖像處置(HDR HD-ISP)的產(chǎn)品。那里面，Helion Vision的IONOS IP系列經(jīng)過(guò)IP庫(kù)供給100多款獨(dú)立IP，成功實(shí)現(xiàn)即插即用的處置解決方案，并在此前專(zhuān)為ECP3和ECP5架構(gòu)施行了優(yōu)化的基礎(chǔ)上，新增對(duì)CrossLink-NX的支持，可顯著減損所需的FPGA資源和延緩。

基于逝川平面接觸線架構(gòu)的mVision ISP參照預(yù)設(shè)

下圖展覽的是一個(gè)基于逝川平面接觸線架構(gòu)的完整的萊迪思mVision ISP參照預(yù)設(shè)，支持Sony IMX464/IMX568和安森美半導(dǎo)體的AR0234CS圖像傳感器，2020年十一月開(kāi)赴早期客戶(hù)運(yùn)用。最早運(yùn)用的硬件平臺(tái)為ECP5，預(yù)計(jì)將于2021年第1季度內(nèi)支持CrossLink。依據(jù)計(jì)劃，Lattice起初的ISP參照預(yù)設(shè)將專(zhuān)注于工業(yè)、醫(yī)療和交通工具應(yīng)用，萊迪思會(huì)供給里面含有十分適應(yīng)醫(yī)療、工業(yè)、航空航天、交通工具和消費(fèi)者應(yīng)用的流行傳感器在內(nèi)的多種EVDK板塊。

Sony IMX464 VIP傳感器輸入板

全新Sony IMX464 VIP傳感器輸入板涵蓋Sony 1/1.8" 4MP MIPI NIR加強(qiáng)型卷簾快門(mén)傳感器板塊，以及連署EVDK的適配器數(shù)值線。與鑲嵌式視物感覺(jué)研發(fā)套件(EVDK)無(wú)縫連署，支持2688(H) x 1520(V)辯白率、4 M像素、無(wú)上90 FPS、HDR等性能指標(biāo)，適合使用于監(jiān)控、工廠半自動(dòng)化、工業(yè)攝像頭應(yīng)用。

左圖：未經(jīng)ISP處置的圖片；右圖：通過(guò)ISP處置后的RGB圖像

鑲嵌式視物感覺(jué)系統(tǒng)預(yù)設(shè)工程師面對(duì)著很多挑戰(zhàn)，圖像信號(hào)處置問(wèn)題只是那里面一項(xiàng)，上面所說(shuō)的案件的例子也只是很多應(yīng)用中的代表。圖像傳感器方式和尺寸各異，況且在像素粒度、信噪比、光敏度和色深方面的性能等級(jí)也不一樣。這個(gè)之外，照明和物體的色彩相比較度等背景因素進(jìn)一步讓系統(tǒng)預(yù)設(shè)變得更加復(fù)雜。這些個(gè)事情狀況往往會(huì)對(duì)系統(tǒng)預(yù)設(shè)工程師帶來(lái)嚴(yán)重的問(wèn)題，由于它們要實(shí)時(shí)地施行圖像預(yù)處置。要解決產(chǎn)品預(yù)設(shè)周期延長(zhǎng)惠風(fēng)險(xiǎn)升漲的問(wèn)題，萊迪思在圖像處置領(lǐng)域具有的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)將能夠美好的幫忙它們對(duì)付上面所說(shuō)的挑戰(zhàn)。

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