友思特技术 | FPGA:以每秒千兆像素的速度进行图像处理
高级视觉系统如3D成像、虚拟现实依赖于高分辨率高速相机,需要实时处理和压缩大量数据。开放式FPGA架构允许开发者定制采集路径和嵌入图像处理算法,借助Gidel的ProcVision IDE等开发工具,降低了FPGA开发的难度,视觉系统设计者能实现高性能低成本的千兆像素方案。
友思特 InfiniVision 多相机解决方案
多相机图像采集与处理系统
采集不同帧数据大小的数据流,同时将多达100台摄像机/传感器同步
目前提供的摄像机接口包括 CoaXPress 、 Camera Link 、 MIPI ,还可选择定制摄像机/传感器接口和协议
采集路径允许添加数据处理模块,如ISP(图像信号处理)和压缩
CertifEye工具链:支持FPGA图像处理IP和ISP管道的即时调试和验证
ProcFG : 支持ROI捕获和实时图像处理的采集流–由软件和API支持
InfiniVision : 用于多摄像机/传感器的采集流,支持100+个摄像机的实时压缩
CamSim : 用于开发和测试成像和视觉应用程序的相机模拟器
ProcDev工具包 : 允许您完全定制采集卡的应用支持程序包(ASP),包括与软件的集成
TotalHistory: 访问范围广且几乎无限的FPGA信号跟踪深度(ProcVision中的宣传内容)
Utilities : 加载新设计、扫描FPGA等。
友思特合作伙伴 Gidel 的 InfiniVision™ 提供了多摄像机/传感器同时采集和处理的灵活基础架构。该系统可以采集不同帧数据大小的数据流,同时将多达100台摄像机/传感器同步。目前提供的摄像机接口包括 CoaXPress 、 Camera Link 、 MIPI ,还可选择定制摄像机/传感器接口和协议。采集路径允许添加数据处理模块,如ISP(图像信号处理)和压缩。
InfiniVision具有即时采集任何不同大小的输入数据的能力,为图像应用增加了另一个灵活性维度,使其能够组合来自不同相机类型或不同大小的选择性感兴趣区域(ROIs)的图像。
FPGA采集卡搭配专用软件开发工具可用于飞行控制系统的
信号采集和处理,通过高速、准确的数据采集和处理能力,
FPGA采集卡能够确保飞行控制系统的实时性和准确性。
FPGA采集卡搭配专用软件开发工具,
能够高速、准确地采集工业现场的各种数据,并进行实时的分析和处理。
这有助于用户实现数据驱动的决策,提高生产效率和质量。
FPGA采集卡搭配专用软件开发工具,在医学成像、视频监控、
工业视觉等领域,FPGA采集卡能够提供高质量的图像和视频处理能力,
可以对采集到的传感器数据进行数字信号处理,
如滤波、压缩等,以提高数据的可用性和准确性。
对于实时处理和分析要求比较高的的工业场景中,
FPGA采集卡结合AI算法可以提供更高效的解决方案。
InfiniVision可以通过两种方式采集多个图像流:
1.从多个相机检查单一场景
2.从单个相机以不同路径采集单一场景的图像
在这两种情况下,InfiniVision可以基于多个同步的图像构建完整的连贯图像。同步机制会自动重新同步可能瞬间中断的数据流。
Gidel InfiniVision系统由FPGA板,固件,摄像头接口,PCIe接口,GUI应用程序和API库组成。 下图显示了典型的系统实现。
InfiniVision的采集路径是从源相机到Gidel板,后者进行预处理,压缩(可选),最后将多相机图像流合并到FIFO缓冲区中。
然后,数据通过PCIe接口卸载到外部主机应用程序。 出于仿真或评估目的,可以使用Gidel CamSim来仿真摄像机。
InfiniVision或基于Gidel API的用户应用程序配置和控制系统,执行主机后处理,并显示已采集的图像流。
Gidel ProcWizard应用程序通过自动生成HDL工程和软件驱动程序,大大简化了FPGA上的开发,确保了FPGA设计与软件应用之间的无缝集成。
ProcWizard还包括强大的工具,用于嵌入Gidel IP,以及测试和调试FPGA设计。
此外,Gidel CertifEye测试台通过使用Gidel CamSim相机模拟器将数据直接流式传输到用户的内置图像处理块,然后采集输出数据进行分析,从而实现测试和验证。
ProcVision组件 | 功能 |
ProcWizard | 一个功能强大的开发应用程序,简化了在FPGA上的开发任务,并与软件应用程序集成。 |
ProcVision模板库 | ProcVision模板支持自定义功能,例如定义采集流程和相机协议,以及嵌入Gidel IP或用户的图像处理块。 |
ProcFG采集架构 | 该采集架构用于采集图像数据流,执行视觉和图像处理功能,并将图像数据卸载到主机。 |
InfinVision多相机采集架构 | 该采集架构能够采集不同传感器,帧大小和图像格式的多个图像流。InfiniVision可以同步多达100个相机。 |
CertifEye | Gidel的CertifEye套件可以在FPGA上进行开发、验证、演示和评估图像信号处理(ISP)和管道设计。 |
Compression, | Gidel FPGA库(IP)提供各种功能强大的组件,可以嵌入到视觉和成像采集管道中。这些库包括压缩库、成像库、n 'cun数据处理库和内存控制器库。 |
规格 | 参数 |
采集速率 | 1- 800Gb /s,取决于采集卡/边缘计算机 |
支持的相机类型 | CoaXPress, Camera Link, MIPI6 和可定制任何相机接口/协议的选项 |
像素格式支持 | Mono, Bayer, RGBA (8, 10, 12, 14 and 16 bits/color) |
触发同步 | 多达100个传感器 |
连接器 | QSFP28/SFP+ (for GigE Vision) |
FPGA | Intel Arria 10 |
主机总线 | PCIe x8 Gen. 3 |
主机吞吐量 | 高达64Gb/s |
版型 | PCI e low-profile |
GPIOs | RS422, opto-coupler, LVTTL,, and 30V drivers |
软件和生态系统支持 | -API 套件和示例 -ProcWizard 高效FPGA开发工具 -支持 GenlCam GenTL和MVTec 的Halcon机器视觉软件 |
定制选项 | -摄像机/传感器接口和协议 |
高级视觉系统如3D成像、虚拟现实依赖于高分辨率高速相机,需要实时处理和压缩大量数据。开放式FPGA架构允许开发者定制采集路径和嵌入图像处理算法,借助Gidel的ProcVision IDE等开发工具,降低了FPGA开发的难度,视觉系统设计者能实现高性能低成本的千兆像素方案。
随着图像和视频数据在现代应用中的广泛使用,有效的数据处理和传输变得至关重要。友思特 Gidel采集卡引入了基于FPGA的IP开发功能,旨在实时压缩传入的图像和视频数据。这项技术具有多种压缩模式,包括实时JPEG压缩和无损压缩,可根据不同应用的需求进行灵活配置。
Proc10A™系统是基于Altera强大的Arria 10 FPGA的灵活、高性能、低功耗的FPGA平台。由OpenCL、HLS和Gidel的创新开发工具支持,可以实现基于C和HDL设计的高生产率。
作为专注于机器视觉和光电检测解决方案的供应商,友思特也致力于为您提供一系列该产品相关的付费技术服务,旨在以最具成本效益的方式助力您的项目成功。如您需要该产品相关的技术服务,请联系我们!
按需进行样品测试与效果评估验证
全方位覆盖硬件产品使用的各环节
帮助您迅速掌握软件使用技巧
根据您的需求制定完整集成解决方案
更多一站式解决方案配套产品,提供全方位的项目保障
适用于高性能相机流
超紧凑、低延迟、压缩质量可选,压缩性能超过3.6 Giga components/s
适用于Bayer,Mono,RGB等
可以对颜色滤波阵列,单色和 RGB 图像视频进行实时压缩
多视觉协议支持,兼容性强
GigE Vison、Cameralink、Coaxpress等多种接口
提供模板和强大的开发工具
快速开发载板并优化系统设计的FPGA利用率
产品配套技术支持与付费服务,为您驱动项目无限可能
相较于竞品,我们的图像采集卡具备以下显著优势:
1. 高性能的FPGA加速
2. 卓越的灵活性和可编程性
3. 低延迟的数据处理
4. 可轻松扩展的功能
5. 强大的高分辨率支持
6. 多通道和多模式操作能力
7. 全面的软件支持和开发工具
图像采集卡内置了英特尔Arris 10系列的芯片,编译应用软件是Quartus II。
实际上,Rev.1、Rev.2、Rev.3以及未来的Rev.4版本的I/O接口都是一样的,软件手册对应位置的描述是错误的。这些版本的HawkEye都采用相同的I/O接口配置,没有区别。
图像采集卡上的FPGA(现场可编程门阵列)能够实现多种功能,包括图像预处理、数据处理、数据传输以及控制等。以下是一些常见的图像预处理操作:
1.图像滤波
2.图像增强
3.图像裁剪和缩放
4.图像配准
5.压缩和编码
6.帧同步和时间戳生成
支持像素格式:Monor,Bayer,RGBA和RGB等。图像采集卡通常是按照不同的图像采集协议(如CameraLink、CoaXPress和GigE Vision)开发的,以支持与相应协议兼容的摄像机。
机器视觉和工业自动化:
(1)用于自动化生产线上的视觉检测和质量控制任务。
(2)可用于半导体制造、电子装配和汽车工业等行业。
举例:检测产品表面缺陷、测量物体尺寸和形状。
(3)医疗影像:
用于医学影像设备,如MRI、CT扫描仪和超声设备。
(4)支持医生进行医学图像的捕获和处理。
举例:图像重建和分析,以辅助诊断。
(5)能源:
用于能源领域的数据采集和分析。
(6)支持油田勘探和电力系统监测。
举例:地震数据处理、电力网络优化。
【硬件支持】
(1)提供高质量的图像采集卡硬件,根据客户的需求和应用进行选择和配置。
(2)确保采集卡的性能和稳定性,以满足特定应用的要求。
软件驱动程序和工具:
(3)提供相应的软件驱动程序,以确保采集卡与操作系统和应用程序的兼容性。
(4)可能提供软件开发工具、API和示例代码,以帮助客户进行自定义应用开发。
技术支持:
(5)提供技术支持团队,以解决硬件和软件方面的问题。
(6)可能提供在线文档、用户手册和知识库,以帮助客户使用和维护采集卡。
【定制解决方案】
(1)根据客户的特定需求,提供定制化的硬件和软件解决方案。
(2)可以与客户合作设计满足其应用需求的采集卡和配套系统。
【培训和咨询】
(1)可能提供培训课程,以帮助客户更好地了解如何使用和配置图像采集卡。
(2)可能提供咨询服务,以帮助客户选择最适合其应用的硬件和软件配置。
更新和维护:
(3)提供固件和驱动程序的更新,以确保采集卡的性能和安全性。
(4)可能提供维护合同,以确保采集卡的长期可靠性。
信任来自日积月累的专业知识和丰富经验