Vision infrarouge (IR) sur la carte de développement Arty Z7-20 Xilinx Zynq 7020 de Digilent

Comme mentionné dans L'article précédent Initiation à Xilinx Zynq, le système sur circuit programmable (AP SoC) Xilinx Zynq®-7000 All Programmable SoC intègre la programmation logicielle d'un processeur ARM® avec la programmation matérielle d'un FPGA. De plus en plus d'ingénieurs s'intéressent aux développement des systèmes de vision embarqués avec le système sur circuit programmable (AP SoC) Xilinx Zynq®-7000 All Programmable SoC.

Digilent vient de mettre sur le marché sa toute dernière carte (136-8071) ARTY Z7-20 qui permet aux ingénieurs, intégrateurs de systèmes et concepteurs de démarrer rapidement les conceptions de leurs systèmes de vision embarqués. Grâce à sa mémoire DDR3 embarquée de 512 Mo et ses entrées et sorties HDMI, les utilisateurs peuvent exécuter plusieurs conceptions de systèmes de traitement vidéo à haute définition (HD) en temps réel sur la carte (136-8071) ARTY Z7-20. La combinaison de la plate-forme matérielle de la carte (136-8071) ARTY Z7-20 avec le système sur circuit SDSoC de Xilinx et la machine à pile reVISION permet aux équipes de conception n'ayant pas une expertise en matériel approfondie d'intégrer les algorithmes de vision artificielle dans des systèmes hautement sensibles.

Vision infrarouge (IR)

La technologie infrarouge est très sollicitée dans une multitude d'autres applications telles que les applications de détection des incendies et les applications en matière de défense. Adam Taylor a récemment eu recours à la carte (136-8071) ARTY Z7-20 et à la caméra infrarouge Lepton de FLIR pour créer une application de vision infrarouge destinée à la prise en charge de projets de conception futurs.

Présentation de la conception matérielle

La caméra est fixée sur une carte d'évaluation. Cet ensemble caméra sera ensuite raccordé à un connecteur blindé Arduino de la carte Arty Z7-20. Adam donne des commandes à la caméra par le biais du contrôleur Zynq I²C. La caméra transmet une sortie vidéo 14 bits par VoSPI (Video over SPI). Elle utilise un bloc IP AXI QSPI instancié dans la logique programmable (PL) du SoC de Zynq, correctement configuré pour fonctionner avec un SPI standard. Il s'agit d'un exemple simple qui démontre pourquoi les cartes SoC de Zynq sont si pratiques pour les conceptions embarquées centrées sur les E/S. Les utilisateurs peuvent traiter à peu près n'importe quel besoin d'E/S rencontré à l'aide d'un bloc IP configurable ou d'un minuscule code HDL. Pour afficher l'image reçue par HDMI, Adam met à jour les conceptions de référence pour HDMI fournies dans Digilent GitHub.

Présentation de la conception logicielle

Adam se réfère à l'exemple de sortie HDMI de Digilent pour l'écriture du logiciel de contrôle de caméra FLIR. Le logiciel exécutera les fonctions suivantes dans l'ordre

1. Configuration des périphériques I²C et SPI à l'aide de XIICPS
2. Lecture du registre d'état. Si la caméra est correctement configurée et prête à fonctionner, elle donne 0x06 octets.
3. Lecture d'une image et stockage de l'image en mémoire
4. Déplacement de l'image stockée dans l'emplacement de la mémoire accessible par VDMA pour l'afficher.

Lorsque Adam exécute le programme, il aperçoit une image de lui en train de prendre une photo de l'écran sur l'écran du moniteur. Un facteur de dimensionnement de 8 a été appliqué à l'image.

Cette application infrarouge est un projet open source disponible sur Xcell Daily.