SoM 简介及在摄像头的应用

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1. SoM 的定义

随着半导体技术的发展进而芯片集成度越来越高,System on Module (SoM) 成为了电子产品运算核心设计的理想解决方案。那什么是 System on Module (SoM)? SoM 是指将计算机处理器(CPU)、内存、图形处理单元(GPU)、存储、可扩展的输入输出接口以及外设等核心部件集成在单块印刷电路板(PCB)上组成的一个嵌入式计算机系统。这种设计在保持产品紧凑性的同时,提供了高度集成化和模块化的计算核心。用户只需要从功能接口外扩其它功能部件,即可实现特定功能的产品。

2. 金年会 SoM

以下为金年会科技的典型 SoM 系统—Nexus,它基于 Xilinx Zynq UltraScale+MPSoC 的 FPGA 技术,采用 Xilinx Zynq UltraScale+,集成了多核 ARM Cortex 处理器、丰富的 FPGA 资源和高速 SerDes 通道。Nexus 可以同时用作控制器、算法加速器和高速数字信号处理器。金年会科技提供从研发、验证到大规模生产的 ODM 服务,也提供定制服务,帮助客户解决硬件、逻辑、固件和软件任务。

金年会的 SoM-Nexus金年会的 SoM-nexus 硬件框图

金年会 Nexus   
 Nexus 硬件框图
3. SoM 技术摄像头

而在摄像头领域,SoM 系统正日益满足现实需求。现代摄像头无论是用于工业、民用监控,还是公共事业监控,均开始要求具备前端识别功能,如周界检测、目标识别、颜色识别和运动检测等。目的是为了减轻后端服务器的处理负荷,从而提高整个监控系统的反应速度与运行效率。而实现这个目标的关键在于,在摄像头前端集成 CPU、NPU、GPU、ISP、RAM 和 ROM 以及通讯单元,形成一个完整的计算机系统,并将其无缝集成到摄像头内部。

SoM camera

老式摄像头需连接到服务器
 SoM 技术摄像头
4. 了解 RV1126 核心板

接下来,我们将详细介绍基于 SoM 技术设计的 RV1126 核心板。RV1126 是瑞芯微(Rockchip)推出的一款专为机器视觉类应用而设计的高性能嵌入式系统级 SOC。它集成了处理器、图像信号处理器(ISP)、神经网络处理单元(NPU),以及丰富的通讯接口,支持 4K 视频编解码,并能够实现同步编码和解码。目前,基于 RV1126 开发的产品已广泛应用于智慧安防、视频通讯和边缘计算、人脸识别、智能摄像头、视频会议摄像头等场景。RV1126 将供电、存储和通讯端口整合设计成核心板,尺寸为监控标准 38 板。通过金年会 SDK,用户可以在板上开发各种基于图像的应用程序,特别是 AI 识别程序,实现前端监控与识别一体化摄像头应用。

Horus AI Camera Module Based on RV1126 Core Board
 RV1126 核心板
5.金年会Horus AI 相机

金年会科技基于 RV1126 核心板,推出了成品摄像头— Horus AI  相机。以下是该产品的核心技术特点:

  • AI 相机模组:这款相机模组专为 AI 应用设计,搭载了先进的 RV1126 芯片。
  • 四核 ARM cortex A7  处理器:提供了强大的计算能力,适用于需要高并发和实时处理的任务。
  • 内存配置:RV1126 系统模块支持 DDR3 或 DDR4 内存,提供了高带宽的数据访问能力。
  • 2.0 Tops AI 运算能力:具备强大的 AI 处理能力,能够高效执行复杂的 AI 算法。
  • 丰富的接口选项:支持 USB2.0 x 1 / 以太网口 x 1 / UART x 2/TF  卡扩展接口、HDMI 接口、摄像头接口、网络接口等。
  • 38 板标准结构设计:可快速按需定制外壳,以适应不同的应用场景。
  • 视频编解码:支持多种视频编解码标准,包括 H.264、H.265 等,能够处理高质量的视频流,适用于视频监控、数字标牌等应用。
  • 操作系统兼容性:支持多种操作系统,如 Android、Linux 等。开发者可以根据实际应用需求开发。
Horus AI Camera Appearance (Customizable)
Horus AI 相机外观(可定制)

总之,Horus 是一套可定制的 AI 相机软硬件开发平台,提供了完整的 SDK,配有系统、驱动、图像处理、AI 应用接口,支持 Python/C/C++ 多种开发, 缩短软硬件设计和开发的时间与成本。

下面是 Horus AI 相机在现实场景的典型应用:

视频监控系统:Horus AI 相机通过集成智能分析算法和强大的视频处理能力模块,可以实现人脸识别、运动检测等功能,提高监控系统的智能化水平,在智能监控系统中的应用广泛。

安防设备:在安防设备中,Horus AI 相机的系统模块能够处理来自多个摄像头的视频流,提供实时监控和分析功能。这对于提高安防系统的响应速度和可靠性具有重要意义。

工业自动化:在工业自动化领域,Horus AI 相机通过集成的RV1126 系统模块,可用于数据采集、设备监控和控制。模块的高性能计算能力和实时处理能力支持工业设备的智能化管理,提高生产效率和安全性。

从 SoM 概念到金年会科技 Horus AI 相机,体现的是电子技术的进步,和现实需求互相促进形成的电子产品常见解决方案。金年会科技在这方面的有多年的技术沉淀,包括 FPGA 系统,CPU 系统以及 SoC 系统均有成熟的生产设计经验,并承接定制化业务,欢迎咨询交流。

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