隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，機(jī)器視覺技術(shù)在無人機(jī)、安防監(jiān)控、工業(yè)檢測(cè)、ADAS高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)、醫(yī)療診斷等方面有著廣泛的應(yīng)用，并且更多的場(chǎng)合中要求能實(shí)現(xiàn)高算力、高速采集、高速傳輸。目標(biāo)追蹤的視覺技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個(gè)重要分支課題，有著重要的研究意義。本文主要介紹基于TI C6678+ Xilinx Zynq-7045/7100的目標(biāo)追蹤視覺方案。

圖 1

01 硬件平臺(tái)推薦

創(chuàng)龍科技(Tronlong)為您推薦基于TI TMS320C6678 + Xilinx Zynq-7045的高速多路高清視頻采集處理平臺(tái)，采用DSP+FPGA+ARM架構(gòu)，可完美滿足目標(biāo)追蹤關(guān)鍵指標(biāo)。

*測(cè)試硬件平臺(tái)：TL6678ZH-EVM評(píng)估板（TMS320C6678+Zynq-7045/7100）

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圖 2 TL6678ZH-EVM評(píng)估板

圖 3 SOM-TL6678ZH核心板

02方案介紹

2.1方案要點(diǎn)

(1)圖像數(shù)據(jù)采集

通過可編程邏輯器件（例如FPGA）進(jìn)行高速、高精度的圖像數(shù)據(jù)采集，且可靈活接入各種攝像頭，如CameraLink、SDI、PAL等。

(2)目標(biāo)追蹤分析

將采集得到的圖像數(shù)據(jù)通過高速數(shù)據(jù)總線（例如SRIO、PCIe等）傳輸至數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)（例如DSP），通過算法對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行位置分析。

(3)目標(biāo)圖像監(jiān)控

將處理后的圖像通過CameraLink、HDMI等接口進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并可對(duì)可視化界面進(jìn)行控制。

2.2方案框圖

2.1.1方案框圖

圖 4方案框圖

2.1.2 方案模塊

本篇目標(biāo)追蹤方案使用了Tronlong的三大模塊，分別為CameraLink、SDI、PAL模塊。

圖 5 TLCameraLinkF模塊

圖 6 TL2971A/2972F模塊

圖 7 TL2867F模塊

2.2方案優(yōu)勢(shì)

(1)高性能處理器

TMS320C6678集成八核C66x定點(diǎn)/浮點(diǎn)DSP，主頻可高達(dá)1.25GHz，運(yùn)算能力可高達(dá)320 GMAC、160 GFLOP，算法能力強(qiáng)，滿足目標(biāo)追蹤算法要求。

ZYNQ Z-7045/7100集成PS端雙核ARM Cortex-A9 + PL端Kintex-7架構(gòu)28nm可編程邏輯資源，ARM主頻800MHz，硬件資源豐富。可通過PL端進(jìn)行高速圖像數(shù)據(jù)采集，并通過PS端進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯控制，運(yùn)用十分便捷。

(2)視頻接口豐富

可拓展眾多目標(biāo)追蹤場(chǎng)合常用的視頻接口，如CameraLink、SDI、HDMI、PAL等。其中CameraLink可支持Full模式，最大支持傳輸速率5.4Gbps。

(3)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

核心板集成DSP和ZYNQ處理器，芯片間通過SRIO高速接口鏈接，核間通信更高速、更穩(wěn)定。

核心板經(jīng)過高低溫測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試、老化測(cè)試，并經(jīng)過3000次系統(tǒng)掉電啟動(dòng)測(cè)試，達(dá)到工業(yè)級(jí)品質(zhì)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

2.4案例演示

案例功能：

（1）基于TL6678ZH-EVM評(píng)估板接入CameraLink相機(jī)采集圖像，把圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻SP進(jìn)行Sobel（邊緣檢測(cè)）算法處理（客戶可自行替換為目標(biāo)追蹤算法），最后通過網(wǎng)絡(luò)輸出處理結(jié)果。

（2）CameraLink相機(jī)參數(shù)：分辨率2560 x 2048，幀率107，灰度輸出，每個(gè)像素8bit，數(shù)據(jù)量為2560 x 2048 x 107 x 8 ≈ 4.5Gbps。

（3）C6678與Zynq-7045通過SRIO接口的兩個(gè)Lanes進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，每個(gè)Lane傳輸速率為5Gbps，總數(shù)據(jù)有效帶寬為5Gbps x 2 x 80% = 8Gbps。

圖 8案例功能框圖

圖 9PL端程序功能框圖

圖 10 測(cè)試連接圖

圖 11 邊緣檢測(cè)網(wǎng)頁輸出效果

圖 12 處理結(jié)果

創(chuàng)龍科技基于TL6678ZH-EVM評(píng)估板提供CameraLink、SDI、HDMI、PAL的測(cè)試案例，客戶僅需要專注上層應(yīng)用開發(fā)。