Kas yra MIPI ir kodėl jis dominuoja įterptojoje vizijoje
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) yra sąsajos specifikacijų rinkinys, apibrėžtas MIPI Alliance – pasaulinės organizacijos, orientuotos į mobiliuosius ir mobiliuosius įrenginius,{0}}kuriuos daro įtaką. Šiandien MIPI tapo de facto išmaniųjų telefonų, planšetinių kompiuterių, pramoninių daiktų interneto, robotų, dronų, nešiojamų įrenginių ir automobilių sistemų kamerų ir ekranų jungčių standartu.
Tarp daugybės specifikacijų,MIPI CSI-2(Camera Serial Interface 2) yra plačiausiai naudojama įterptųjų kamerų sprendimams. Jis veikia kaip didelės spartos-jungtis tarp vaizdo jutiklių/kamerų ir pagrindinio kompiuterio procesorių, palaikanti didelės-raiškos, didelės-kadrų spartos{5}}vaizdo ir nejudančių-vaizdų fiksavimą naudojant minimalią galią ir pėdsaką.
Pagrindiniai MIPI CSI-2 privalumai
- Itin-mažas energijos suvartojimas, idealiai tinka{1}}baterija maitinamiems ir kompaktiškiems įrenginiams
- Didelis duomenų pralaidumas 2K/4K vaizdo įrašams ir didelės{2}}raiškos vaizdams
- Kompaktiškas kontaktų skaičius ir laidai supaprastina PCB ir mechaninį dizainą
- Subrendusi ekosistema ir platus lustų palaikymas
Pagrindinės techninės MIPI CSI-2 savybės
Aparatūros ir sistemos projektavimo požiūriu MIPI CSI-2 siūlo gerai apibrėžtą našumą ir mastelį:
- Per juostą duomenų perdavimo sparta iki1,5 Gbpsdidelės{0}}greities režimu
- Keičiamos juostos konfigūracija: paprastai 2 duomenų juostos + 1 laikrodžio juosta arba 4 duomenų juostos + 1 laikrodžio juosta
- I²C{0}}pagrįstas jutiklio konfigūravimo, ekspozicijos, baltos spalvos balanso ir stiprinimo valdymo kanalas
- Maža delsa dėl tiesioginio,{0}}didelės spartos nuosekliojo ryšio
- Vietinis RAW, RGB, YUV, JPEG ir kitų pramoninių formatų palaikymas
Dėl šių savybių MIPI CSI-2 yra kur kas tinkamesnis profesionalioms regėjimo programoms nei bendrosios USB arba Ethernet kameros, ypač kai svarbūs delsa, galia ir dydis.
MIPI integravimo reikalavimai įterptosiose sistemose
Skirtingai nuo USB kamerų (kuriose naudojamos standartinės UVC tvarkyklės) arba IP kamerose (kuriose naudojami RTSP ir tinklo protokolai), MIPI jutikliams ir kameroms reikiatinkintos, jutiklio{0}}konkrečios tvarkyklėsfiksuoti, transliuoti ir valdyti vaizdo įrašus.
Linux{0}}pagrįstose įterptosiose sistemose, pvz., SCAILX, MIPI kameros integravimas priklauso nuo„Video4Linux“ (V4L2)framework{0}}standartinė branduolio posistemė, skirta garso ir vaizdo įrenginiams. Nors V4L2 suteikia bendrą API, MIPI nesiūlo vieno-dydžio-visiems{6}}tinkančios tvarkyklės; kiekvienam jutikliui reikia specialios tvarkyklės:
- Gaukite ir analizuokite didelės spartos{0}}MIPI duomenų paketus
- Konvertuokite paketus į tinkamus vaizdo kadrus
- Tvarkykite kadrų buferį ir atmintį
- Perduokite valdymo signalus per I²C
Iš aparatinės įrangos pusės integracijai reikia:
- Natūralus pagrindinio procesoriaus MIPI CSI-2 prievadas
- Ekranuoti lankstūs kabeliai, paprastai apsiriboja<40 cmdėl signalo vientisumo
- Tikslus juostų atvaizdavimas, laikas ir elektrinis jutiklio ir procesoriaus suderinimas
RAW jutikliai ir IPT{1}}pagrįsti fotoaparatai: praktiniai integravimo pasirinkimai
Pagrindinis MIPI kameros dizaino skirtumas yra jutiklio išvestisRAW duomenysarba apdorotus vaizdo duomenis per anIPT (vaizdo signalo procesorius).
RAW išvesties jutikliai pateikia grynus „Bayer“{0}}pikselių modelio duomenis, kurių V4L2 negali tiesiogiai iššifruoti. Jiems reikalingas IPT, kuris atliktų demosaiciną, triukšmo slopinimą, ryškinimą, automatinį ekspoziciją ir baltos spalvos balansą. Šis IPT gali būti:
- Integruota į fotoaparato modulį (aparatinės įrangos IPT)
- Įdiegta programinėje įrangoje arba įterpta į pagrindinį procesorių
Priešingai, jutikliai su integruotu -IPT (pvz., OmniVision OV5640-AF) arba modeliai su vietiniu V4L2 palaikymu (pvz., OmniVision OS08A20) labai supaprastina integravimą – dažnai reikia tik standartinės V4L2 tvarkyklės.
Realiuose projektuose abu būdai reikalauja kruopštaus IPT derinimo ir tvarkyklių tobulinimo, kad būtų pasiekta stabili, aukštos{0}}kokybės produkcija.
SCAILX platforma: vietinis MIPI kamerų palaikymas
SCAILX edge AI platforma naudoja NXP i.MX 8M Plus procesorių, turintį dvigubą4 juostų MIPI CSI-2 prievadai, kartu su specialiu I²C, maitinimu ir GPIO kameros valdymui. Šis techninės įrangos pagrindas įgalina patikimą, našų{1}}MIPI integravimą.
Palaikomi SCAILX fotoaparatų tipai
1. SCAILX-2GS234-xY plokštės kamera
Remiantis Onsemi AR0234 visuotiniu užrakto jutikliu su integruotu IPT ir tinkinta SCAILX V4L2 tvarkykle, idealiai tinkančia didelės spartos judesio fiksavimui ir pramoniniam patikrinimui.
2. Sony FCB-EV9500M bloko priartinimo kamera
Tiesioginė MIPI išvestis profesionalioms PTZ ir priartinimo programoms
3. LVDS-į-MIPI keitiklio palaikymasPasirenkama išplėtimo plokštė leidžia suderinti su LVDS išvesties priartinimo kameromis iš Videology, Sony, Tamron ir kitų pramoninių prekių ženklų, todėl fotoaparatų pasirinkimas labai išplečiamas.
Išvada
MIPI CSI-2 yra optimali sąsaja profesionalioms krašto matymo sistemoms, balansuojant greitį, galią, dydį ir delsą. SCAILX AI platformos savieji dvigubi MIPI prievadai, i.MX 8M Plus apdorojimas ir modulinė techninės įrangos konstrukcija suteikia tvirtą pagrindą integruoti visuotinius užrakto jutiklius, priartinimo kameras ir pritaikytus pramoninius modulius.
Sėkmingas MIPI integravimas priklauso nuo trijų ramsčių:
- Tiksli aparatinės įrangos juosta ir laiko dizainas
- Stabilus, jutiklis{0}}specifinis V4L2 tvarkyklės kūrimas
- Tinkamas IPT derinimas vaizdo kokybei
Tai įdiegusi, SCAILX teikia patikimą,{0}}našaus vaizdo įvestį, leidžiantį daryti AI išvadas pramonės automatizavimo, robotikos, mažmeninės prekybos ir išmaniųjų miestų programose.
