一、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器視覺

1、概念

機(jī)器視覺是一項(xiàng)綜合技術(shù)，包括圖像處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)（圖像增強(qiáng)和分析算法、圖像卡、 I/O卡等）。

一個(gè)典型的機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。

機(jī)器視覺系統(tǒng)最基本的特點(diǎn)就是提高生產(chǎn)的靈活性和自動化程度。在一些不適于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或者人工視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺。同時(shí)，在大批量重復(fù)性工業(yè)生產(chǎn)過程中，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)的效率和自動化程度。

工作原理：

機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD或者COMS照相機(jī)將被檢測的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格 / 不合格、有 / 無等，實(shí)現(xiàn)自動識別功能。

2、機(jī)器視覺特點(diǎn)

①、精度高：

通過選取合適的鏡頭及感光器件的分辨率，機(jī)器視覺可以提供很高的測量精度

②、連續(xù)性高：

由于機(jī)器視覺為非接觸測量，并不產(chǎn)生機(jī)械磨損和對物體的接觸，所以使用壽命長，維護(hù)工作量小。

③、靈活性高：

機(jī)器視覺能夠進(jìn)行各種不同的測量。當(dāng)應(yīng)用變化以后，只需軟件做相應(yīng)變化或者升級，即可適應(yīng)新的需求。

二、信邁科技TI AM5728助力機(jī)器視覺

TI AM5728處理器可以實(shí)現(xiàn)圖像采集、算法處理、顯示、控制等功能，AM5728內(nèi)部集成Cortex-A15單核處理器主頻高達(dá)1.5GHz、分析和實(shí)時(shí)計(jì)算的C66x數(shù)字信號處理器（DSP）主頻750MHZ、兩個(gè)雙核可編程實(shí)時(shí)單元（PRU）主頻200MHz、兩個(gè)ARM Cortex-M4內(nèi)核主頻213MHZ。具有實(shí)時(shí)控制、低功耗、多標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、工業(yè)人機(jī)界面的優(yōu)化、2D/3D圖形處理、1080 HD的高清視頻應(yīng)用、工業(yè)控制設(shè)備的小型化等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用在機(jī)器視覺、工業(yè)通訊、汽車多媒體、醫(yī)療影像、工廠自動化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

 三、信邁科技AM5728嵌入式開發(fā)平臺

1、SM5728-C核心板

SM5728-C核心板搭載TI AM5718處理器，并將處理器所有引腳全部引出，配合接口豐富的功能底板，操作系統(tǒng)支持的Linux4.9.41、QT5.6,可幫助用戶快速完成基于AM5728處理器的復(fù)雜設(shè)計(jì)。

2、SM5728-EVM開發(fā)板

為了便于用戶使用SM5728-C核心板進(jìn)行功能評估和開發(fā)，同時(shí)推出SM5728-EVM開發(fā)板，將常用功能接口全部引出。

3、基于信邁SM5728-C核心板機(jī)器視覺應(yīng)用框圖

4、功能特點(diǎn)

①、集成DSP+OPENCV開發(fā)環(huán)境

CPU集成實(shí)時(shí)計(jì)算的C66x數(shù)字信號處理器DSP主頻750MHz，可利用OPENCV+DSP，實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法，準(zhǔn)確的獲取圖像信息并進(jìn)行復(fù)雜的算法識別。提供Sobel、人臉識別DEMO、OpenCV+OpenCL+OpenGL測試DEMO。

   Sobel 邊緣檢測算法                                        人臉識別

②、PRU-工業(yè)可編程實(shí)時(shí)單元

a、CPU內(nèi)部采用了的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)被稱為可編程實(shí)時(shí)單元工業(yè)通信子系統(tǒng) (PRU-ICSS)，可以集成實(shí)時(shí)工業(yè)通信協(xié)議并避免使用外部 ASIC 或 FPGA。PRU-ICSS 可以使用以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、接口和冗余協(xié)議，包括 EtherCAT、Profibus 和 Profinet 的認(rèn)證解決方案。

b、實(shí)時(shí)IO控制，超低延時(shí)控制，可達(dá)ns級別。

c、可廣泛應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床、繼電保護(hù)、電力控制等需要實(shí)時(shí)響應(yīng)的場合。

d、獨(dú)立的控制核心，獨(dú)立的中斷與內(nèi)部RAM資源，可直接訪問外設(shè)。

③、多路高清攝像頭接口

SM5728-C核心板支持2個(gè)8 位并行接口，2個(gè)8/16/24位并行接口，2個(gè)MIPI CSI-2 串行接口，支持DVP 5640、MIPI 5640、USB攝像頭，支持拍照、預(yù)覽、錄像功能，DVP 5640攝像頭支持自動對焦！(圖片更換為多路攝像頭)。支持1920*1080、1280*720、640*480三種分辨率。

④、體積小巧、性能強(qiáng)悍、功耗更低

 SM5728-C核心板尺寸僅50*70mm，相比傳統(tǒng)的X86工控機(jī)解決方案體積更為小巧，功耗低本身就是ARM架構(gòu)的一個(gè)傳統(tǒng)優(yōu)勢，AM5718處理器在保證非常低的功耗前提下依然實(shí)現(xiàn)非常高的運(yùn)算速度。SM5718-C全工業(yè)級設(shè)計(jì)保證-40-85℃范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。深度優(yōu)化文件系統(tǒng)由提供的3GB精簡至1.6GB，提升了啟動速度，并完善批量生產(chǎn)燒寫模式，推出SD卡一鍵燒寫，無需人工干預(yù)，提高生產(chǎn)效率

5、應(yīng)用方向

廣泛應(yīng)用于工業(yè)通信、人機(jī)界面、HMI、自動化控制、工廠自動化、樓宇自動化、機(jī)器視覺、醫(yī)療成像、測試與測量、汽車多媒體等應(yīng)用領(lǐng)域

6、SM5728-EVM軟件資源

1. 板載操作系統(tǒng)支持：

• Linux4.9.41

• QT5.6

2. 開發(fā)環(huán)境：

•ti-processor-sdk-linux-am57xx-evm-04.01.00.06-Linux-x86-Install.bin

信邁SM5718-EVM 對 Ti BSP ti-processor-sdk-linux-am57xx-evm-04.01.00.06-Linux-x86-Install.bin進(jìn)行了深度的定制及剪裁，將 Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)、測試程序、交叉編譯工具、Qt 開發(fā)環(huán)境等集成于一體，使用起來簡單便捷，方便客戶進(jìn)行快速二次發(fā)開。

3. 應(yīng)用軟件Demo

• OV5640或MIPI5640+ OpenCV+HDMI輸出/LCD輸出

• OV5640或MIPI5640+ OpenCV+OpenCL DSP算法加速 + HDMI輸出/LCD輸出

• OV5640或MIPI5640或者USB Camera+OpenCV+OpenCL+Opengl+HDMI輸出/LCD輸出

• DVP5640與MIPI5640預(yù)覽、拍照、錄像，DVP5640支持自動對焦

• QT5.6GUI

• PRU、DSP編程測試

H.265視頻解碼播放

DSP C66 Image Processing 

OpenCV+OpenCL+OpenGL Demo