機器視覺在汽車電子方向的應用解決方案

近年來，機器視覺在工業、農業、國防、軍工、交通、醫療、金融甚至體育、娛樂等等行業都獲得了廣泛的應用，將對我們的生活、生產和工作帶來革命性的改變。

據悉，機器視覺在中國起步較晚，在2009年之后才正式進入高速發展期，目前中國已成為繼美國、日本之后全球第三大機器視覺市場，2015年的時候，中國機器視覺市場規模已達到61.2億元，預計在2016-2020年間中國制造在機器視覺上維持20%的增長率，到2020年市場規模將達152億元。

什么是機器視覺?

機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。

機器視覺系統的工作原理：通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置，可以分為CMOS和CCD兩種)將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。

機器視覺系統涉及到多門技術，最基本的系統也需要照明、成像、圖像數字化、圖像處理算法、計算機軟件硬件等，稍微復雜一點的系統還會用到機械設計、傳感器、電子線路、PLC、運動控制、數據庫等等。

下面來給大家總結一下主流的幾種機器視覺圖像處理技術方案。

1、意法半導體針對汽車圖形和音視頻功能 Accordo 5處理芯片

Accordo 5產品家族是意法半導體取得市場成功的Accrodo產品線的最新一代產品，集成ARM® Cortex®-A7處理器，各項參數領先于市場上其它品牌的數字信息娛樂芯片。Accordo5系列為設計人員提供多種配置選擇，單核Cortex A7支持外部16位高性能DDR3存儲器，以及雙核Cortex-A7支持外部16或者32位高性能DDR3儲存器。

圖形和音視頻功能是Accordo 5 最突出的功能，雖然主打中檔汽車市場，但是500MHz 3D圖形處理器內核使其圖形處理性能遠超同級產品。系統架構支持1080p分辨率的2D和3D圖形，常用格式包括OpenVG、OpenGLES-2.0，具有圖形效果功能。高性能音頻DSP、六個立體聲模擬聲道和支持多個工業標準的音頻接口，內置顯示控制器支持全高清分辨率的TFT-LCD觸屏。

高性能的音視頻處理能提具體體現，例如可以同時顯示用戶界面、倒車影像、導航地圖、視頻預覽。播放功能支持H.264 和DivX®等主要視頻編碼格式，以及涉及圖形混合覆蓋等圖效處理的2D和3D圖形。新產品提供USB接口和SD存儲卡接口。此外，Accordo 5 系列產品還可以讓智能手機與車載系統交互，投屏在車載顯示屏幕上安全查看或使用手機上的內容，例如音樂和導航服務。

另外在安全性方面，內部集成一個ARM Cortex-M微控制器，專門管理數字儀表盤與汽車主網絡之間的CAN接口的安全。Accordo 5芯片集成三個CAN端口，其中一個支持最新的CAN FD 高速傳輸標準，片上硬件密碼加速器支持SHA-2、PK和 AES加密算法，一次性可編程(OTP)存儲器用于保存主密鑰，防止數據被惡意篡改。這款微控制器的待機電流極小，整個芯片的功耗都經過精心優化，從而最大限度降低對汽車的電池消耗。

Accordo 5產品家族由STA1275、STA1285和STA1295三款產品組成。 其中，STA1295搭載雙核Cortex-A7處理器，并采用19mm x 19mm x 1.7mm LFBGA529封裝。

2、賽靈思(Xilinx)Zynq-7000 SoC 平臺

Xilinx All Programmable 解決方案與 Zynq®-7000 All Programmable SoC 平臺支持各種機器視覺接口，如 GigEVision、基于 LVDS 的 CameraLink 以及新興 USB3 技術等。單芯片處理技術可提供高度靈活的 IO 結構，而雙核 Cortex A9 處理器則支持分析與系統軟件。

Xilinx 智能解決方案不僅包括 All Programmable FPGA 和 SoC，而且還含有一系列可定制的 SmartCORE 和 LogiCORE IP 核，能夠充分滿足您獨特的市場需求。Xilinx Vivado® Design Suite配合高度集成的開發工具流程，并采用 OpenCV 庫、Vivado 高層次綜合和 IP Integrator，與 AISC 和 ASSP 解決方案相比，可更加快速靈活地向市場推出最具差異化的產品，同時降低風險和擁有成本。

主要特性：

高分辨率 VGA 至500 萬像素傳感器

改變分辨率支持 5-120 fps

圖像信號處理

寬動態范圍

智能視頻分析

低資源占用 H.264 編碼

靈活的視頻輸出接口

總結

機器視覺技術經過二十多年的發展，已經逐漸成為一門新興的綜合性技術，在汽車輔助駕駛、工業自動化控制、圖像圖形辨識等方面領域得到了廣泛的應用，同時也提高了設備裝置的自動化、智能化水平，設備的可靠性和效率也得到了更進一步的提高。相信在不久之后，機器視覺技術會在國民經濟各個領域發揮更大的作用。