机器视觉在汽车电子图像处理中的创新应用 - 安防知识网

本文主要介绍了机器视觉在汽车电子领域的创新应用方案。

　　最近几年，机器视觉在各行业中得到广泛应用，中国虽然起步较晚，但是目前已成为全球第三大机器视觉市场，2015年的时候，中国机器视觉市场规模已达到61.2亿元，预计在2016-2020年间中国制造在机器视觉上维持20%的增长率，到2020年市场规模将达152亿元。本文主要介绍了机器视觉在汽车电子领域的创新应用方案。

　　机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统涉及到多门技术，最基本的系统也需要照明、成像、图像数字化、图像处理算法、计算机软件硬件等，稍微复杂一点的系统还会用到机械设计、传感器、电子线路、PLC、运动控制、数据库等等。

　　机器视觉图像处理技术方案

　　1、意法半导体针对汽车图形和音视频功能 Accordo 5处理芯片

　　Accordo 5产品家族是意法半导体取得市场成功的Accrodo产品线的最新一代产品，集成ARM Cortex-A7处理器，各项参数领先于市场上其它品牌的数字信息娱乐芯片。Accordo5系列为设计人员提供多种配置选择，单核Cortex A7支持外部16位高性能DDR3存储器，以及双核Cortex-A7支持外部16或者32位高性能DDR3储存器。

　　图形和音视频功能是Accordo 5 最突出的功能，虽然主打中档汽车市场，但是500MHz 3D图形处理器内核使其图形处理性能远超同级产品。系统架构支持1080p分辨率的2D和3D图形，常用格式包括OpenVG、OpenGLES-2.0，具有图形效果功能。高性能音频DSP、六个立体声模拟声道和支持多个工业标准的音频接口，内置显示控制器支持全高清分辨率的TFT-LCD触屏。

　　高性能的音视频处理能提具体体现，例如可以同时显示用户界面、倒车影像、导航地图、视频预览。播放功能支持H.264 和DivX®等主要视频编码格式，以及涉及图形混合覆盖等图效处理的2D和3D图形。新产品提供USB接口和SD存储卡接口。此外，Accordo 5 系列产品还可以让智能手机与车载系统交互，投屏在车载显示屏幕上安全查看或使用手机上的内容，例如音乐和导航服务。

　　另外在安全性方面，内部集成一个ARM Cortex-M微控制器，专门管理数字仪表盘与汽车主网络之间的CAN接口的安全。Accordo 5芯片集成三个CAN端口，其中一个支持最新的CAN FD 高速传输标准，片上硬件密码加速器支持SHA-2、PK和 AES加密算法，一次性可编程(OTP)存储器用于保存主密钥，防止数据被恶意篡改。这款微控制器的待机电流极小，整个芯片的功耗都经过精心优化，从而最大限度降低对汽车的电池消耗。

　　Accordo 5产品家族由STA1275、STA1285和STA1295三款产品组成。其中，STA1295搭载双核Cortex-A7处理器，并采用19mm x 19mm x 1.7mm LFBGA529封装。

　　2、赛灵思(Xilinx)Zynq-7000 SoC 平台

　　Xilinx All Programmable 解决方案与 Zynq-7000 All Programmable SoC 平台支持各种机器视觉接口，如 GigEVision、基于 LVDS 的 CameraLink 以及新兴 USB3 技术等。单芯片处理技术可提供高度灵活的 IO 结构，而双核 Cortex A9 处理器则支持分析与系统软件。

　　Xilinx 智能解决方案不仅包括 All Programmable FPGA 和 SoC，而且还含有一系列可定制的 SmartCORE 和 LogiCORE IP 核，能够充分满足您独特的市场需求。Xilinx Vivado Design Suite配合高度集成的开发工具流程，并采用 OpenCV 库、Vivado 高层次综合和 IP Integrator，与 AISC 和 ASSP 解决方案相比，可更加快速灵活地向市场推出最具差异化的产品，同时降低风险和拥有成本。

　　下图主要演示图像处理、分析、定制 IP 以及高灵活机器视觉接口在单芯片上的集成实例，其可大幅降低材料清单成本，显著提高系统性能。

　　主要特性：

　　高分辨率 VGA 至500 万像素传感器

　　改变分辨率支持 5-120 fps

　　图像信号处理

　　宽动态范围

　　智能视频分析

　　低资源占用 H.264 编码

　　灵活的视频输出接口

　　总结

　　机器视觉技术经过二十多年的发展，已经逐渐成为一门新兴的综合性技术，在汽车辅助驾驶、工业自动化控制、图像图形辨识等方面领域得到了广泛的应用，同时也提高了设备装置的自动化、智能化水平，设备的可靠性和效率也得到了更进一步的提高。相信在不久之后，机器视觉技术会在国民经济各个领域发挥更大的作用。