一、双目视觉智能平台概述
双目视觉智能平台以双路CMOS传感器IMX214+ XC7Z100 FPGA为基础，支持双路1080P 60fs视频输入， ZYNQ FPGA 支持FPGA预处理和双ARM计算。软件支持双目摄像头采集及QT图像显示，ARM接口管理及丰富的图像处理软件。
二、硬件资源1 FMC 双目MIPI模块FL0214
FMC 双目MIPI模块FL0214为MIPI接口的2路1300万像素的CMOS摄像头模块。 FL0214模块带有2个MIPI接口的摄像头模组，摄像头模组采用的是索尼（SONY）公司的CMOS感光芯片IMX214，摄像头最高分别率为4224（水平）x3120（垂直）。摄像头的MIPI信号通过MC20901芯片转换为LVDS信号到FMC接口供FPGA采样。
模块有一个标准的LPC的FMC接口，用于连接FPGA开发板， FMC的连接器型号为：ASP_134604_01
FL0214模块实物照片如下：
FL0214模块实物图
2.1 FL0214模块的参数说明
以下为FL0214 双目MIPI摄像头模块的详细参数:
- CMOS感光芯片：SONY IMX214
- 输出分别率：13Mega-Pixel （4208 × 3120）@30fps，[email protected], [email protected]帧;
- 图像输出格式：RAW10/8, COMP8/6；
- 调焦距离：10CM ~ 无穷大
- 调焦方式： 电机马达自动调焦；
- 可视角度：80.7° ± 3° （Diag）
- 摄像头输出：CSI-2串行数据输出（MIPI 4 Lane, 兼容D-PHY标准V1.1）
- 摄像头配置接口：I2C；
- MC20901驱动芯片：电平转换（MIPI D-PHY->LVDS）：
- 工作温度：-20°~65°；
2.2 FL0214模块的结构图
FL0214 双目MIPI摄像头尺寸结构图
2.3 FL0214模块原理框图
FL0214模块的原理设计框图如下：
关于IMX214摄像头和MIPI D-PHY芯片的电路具体参考设计请参考摄像头的资料和芯片手册。
2.4模块FMC LPC的引脚分配：
下面只列了电源和接口的信号，GND的信号没有列出，具体用户可以参考原理图。
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Pin Number
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Signal Name
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Description
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C35
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+12V
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12V电源输入
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C37
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+12V
|
12V电源输入
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D32
|
+3.3V
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3.3V电源输入
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C34
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GA0
|
EEPROM地址位0位
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D35
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GA1
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EEPROM地址位1位
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D9
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CSI1_CMOS_LP_CLK_N
|
第一路摄像头CMOS时钟负极输出
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D8
|
CSI1_CMOS_LP_CLK_P
|
第一路摄像头CMOS时钟正极输出
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|
G16
|
CSI1_CMOS_LP0_N
|
第一路摄像头CMOS LANE0数据负极输出
|
|
G15
|
CSI1_CMOS_LP0_P
|
第一路摄像头CMOSLANE0数据正极输出
|
|
G13
|
CSI1_CMOS_LP1_N
|
第一路摄像头CMOS LANE1数据负极输出
|
|
G12
|
CSI1_CMOS_LP1_P
|
第一路摄像头CMOSLANE1数据正极输出
|
|
G19
|
CSI1_CMOS_LP2_N
|
第一路摄像头CMOS LANE2数据负极输出
|
|
G18
|
CSI1_CMOS_LP2_P
|
第一路摄像头CMOSLANE2数据正极输出
|
|
G10
|
CSI1_CMOS_LP3_N
|
第一路摄像头CMOS LANE3数据负极输出
|
|
G9
|
CSI1_CMOS_LP3_P
|
第一路摄像头CMOSLANE3数据正极输出
|
|
G7
|
CSI1_LVDS_CLK_N
|
第一路摄像头LVDS时钟负极输出
|
|
G6
|
CSI1_LVDS_CLK_P
|
第一路摄像头LVDS时钟正极输出
|
|
H14
|
CSI1_LVDS_HS0_N
|
第一路摄像头LVDS LANE0数据负极输出
|
|
H13
|
CSI1_LVDS_HS0_P
|
第一路摄像头LVDS LANE0数据正极输出
|
|
H11
|
CSI1_LVDS_HS1_N
|
第一路摄像头LVDS LANE1数据负极输出
|
|
H10
|
CSI1_LVDS_HS1_P
|
第一路摄像头LVDS LANE1数据正极输出
|
|
H17
|
CSI1_LVDS_HS2_N
|
第一路摄像头LVDS LANE2数据负极输出
|
|
H16
|
CSI1_LVDS_HS2_P
|
第一路摄像头LVDS LANE2数据正极输出
|
|
H8
|
CSI1_LVDS_HS3_N
|
第一路摄像头LVDS LANE3数据负极输出
|
|
H7
|
CSI1_LVDS_HS3_P
|
第一路摄像头LVDS LANE3数据正极输出
|
|
G21
|
CSI1_OTP_B
|
第一路摄像头编程接口
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D26
|
CSI1_RST_N
|
第一路摄像头复位信号输入
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|
D21
|
CSI2_CMOS_LP_CLK_N
|
第二路摄像头CMOS时钟负极输出
|
|
D20
|
CSI2_CMOS_LP_CLK_P
|
第二路摄像头CMOS时钟正极输出
|
|
G34
|
CSI2_CMOS_LP0_N
|
第二路摄像头CMOS LANE0数据负极输出
|
|
G33
|
CSI2_CMOS_LP0_P
|
第二路摄像头CMOSLANE0数据正极输出
|
|
G28
|
CSI2_CMOS_LP1_N
|
第二路摄像头CMOS LANE1数据负极输出
|
|
G27
|
CSI2_CMOS_LP1_P
|
第二路摄像头CMOSLANE1数据正极输出
|
|
G37
|
CSI2_CMOS_LP2_N
|
第二路摄像头CMOS LANE2数据负极输出
|
|
G36
|
CSI2_CMOS_LP2_P
|
第二路摄像头CMOSLANE2数据正极输出
|
|
G25
|
CSI2_CMOS_LP3_N
|
第二路摄像头CMOS LANE3数据负极输出
|
|
G24
|
CSI2_CMOS_LP3_P
|
第二路摄像头CMOSLANE3数据正极输出
|
|
C23
|
CSI2_LVDS_CLK_N
|
第二路摄像头LVDS时钟负极输出
|
|
C22
|
CSI2_LVDS_CLK_P
|
第二路摄像头LVDS时钟正极输出
|
|
H29
|
CSI2_LVDS_HS0_N
|
第二路摄像头LVDS LANE0数据负极输出
|
|
H28
|
CSI2_LVDS_HS0_P
|
第二路摄像头LVDS LANE0数据正极输出
|
|
H26
|
CSI2_LVDS_HS1_N
|
第二路摄像头LVDS LANE1数据负极输出
|
|
H25
|
CSI2_LVDS_HS1_P
|
第二路摄像头LVDS LANE1数据正极输出
|
|
H32
|
CSI2_LVDS_HS2_N
|
第二路摄像头LVDS LANE2数据负极输出
|
|
H31
|
CSI2_LVDS_HS2_P
|
第二路摄像头LVDS LANE2数据正极输出
|
|
H23
|
CSI2_LVDS_HS3_N
|
第二路摄像头LVDS LANE3数据负极输出
|
|
H22
|
CSI2_LVDS_HS3_P
|
第二路摄像头LVDS LANE3数据正极输出
|
|
C27
|
CSI2_OTP_B
|
第二路摄像头编程接口
|
|
D27
|
CSI2_RST_N
|
第一路摄像头复位信号输入
|
|
D14
|
FMC_CSI1_SCL
|
第一路摄像头IIC总线时钟
|
|
D15
|
FMC_CSI1_SDA
|
第二路摄像头IIC总线数据
|
|
H37
|
FMC_CSI2_SCL
|
第二路摄像头IIC总线时钟
|
|
H38
|
FMC_CSI2_SDA
|
第二路摄像头IIC总线数据
|
|
C34
|
GA0
|
EEPROM的I2C地址0
|
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D35
|
GA1
|
EEPROM的I2C地址1
|
|
C30
|
SCL
|
EEPROM的I2C时钟
|
|
C31
|
SDA
|
EEPROM的I2C数据
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G39
|
VADJ
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VADJ电源输入
|
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H40
|
VADJ
|
VADJ电源输入
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三、 硬件资源2-基于XC7Z100 的图像处理底板
1.1主要性能和优势
- 使用 Zynq-7000 SoC 对嵌入式应用进行快速原型设计以实现优化
- 硬件、设计工具、 IP、以及预验证参考设计
- 演示嵌入式设计，面向视频通道
- 存储接口
- 1GB DDR3 组件存储
- 1GB DDR3 SODIM 存储器
- 支持包含 Dual ARM Cortex-A9 核处理器的嵌入式处理
- 使用 10-100-1000 Mbps Ethernet (RGMII) 开发网络应用
- 使用 HDMI 输出实现视频显示应用
- 扩展 I/O， 包含 FPGA Mezzanine Card (FMC) 接口
四、 软件资源
软件支持:
- 支持从microSD 卡加载ubuntu系统
- 支持利用QSPI模式配置程序
- 支持RS232连接计算机串口通信
- 支持外接HDMI连接显示器，并支持键盘，鼠标等外接设备进行演示
- 支持Msata存储设备，支持高速数据存储功能 (SATA存储单独定制开发)
- 平台引入了Xilinx公司最新的SDSoC™ 开发工具，提供了嵌入式C/C++ 应用开发体验，包括了Eclipse IDE和完整的设计环境，支持Zynq® All Programmable SoC开发，同时集成了Vivado设计环境。
- FMC上接高速ADC，DAC子卡，CameraLink子卡等，进行功能扩展以及客户的定制需求，并可提供演示程序
教程不断更新：
- 开发板简介和检测
- ZYNQ简介
- Vivado开发环境
- PL的“Hello World”LED实验
- HDMI输出实验
- PL端DDR3读写测试实验
- GTX收发器误码率测试IBERT实验
- 体验ARM，裸机输出“Hello World”
- PS点亮PL的LED灯
- 以太网实验（LWIP）
- 自定义IP实验
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- 使用VDMA驱动HDMI显示
- 固化程序
- 安装虚拟机和Ubuntu系统
- Ubuntu安装Linux版Vivado软件
- 使用SDK开发Linux程序
- Linux下GPIO实验
- Linux下的HDMI显示
- 使用Debian8桌面系统
- QSPI 和EMMCE启动Linux
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五、 双目视觉案例
在VIVADO软件开发环境里下载双目测试例程到开发板，我们可以通过开发板的HDMI输出接口显示双目的视频图像到HDMI显示器上，
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