• 周三. 6 月 5th, 202410:47:34

    无人机视觉跟踪系统解决方案米尔基于XILINX XCZU3EGXCZU4EVXCZU5EV核心板

    2024年10月21日

    近些年来,计算机视觉技术和无人机技术蓬勃发展,摄像头的像素和工艺也越来越完善,基于这一基础,无人机视觉跟踪技术成为炙手可热的研究领域。什么是视觉跟踪技术呢,首先无人机通过摄像头进行视频采集,对采集的信息进行分析研究,并针对目标本身的相关特性进行提取,识别并跟踪,从而执行预设任务。目前无人机视觉定位已经广泛运用在农业生产,军事科研,物流运输等领域。

    近些年来,计算机视觉技术和无人机技术蓬勃发展,摄像头的像素和工艺也越来越完善,基于这一基础,无人机视觉跟踪技术成为炙手可热的研究领域。什么是视觉跟踪技术呢,首先无人机通过摄像头进行视频采集,对采集的信息进行分析研究,并针对目标本身的相关特性进行提取,识别并跟踪,从而执行预设任务。目前无人机视觉定位已经广泛运用在农业生产,军事科研,物流运输等领域。


    一些无人机的图片

    无人机在农业上,通过视觉追踪系统可以识别土地的干旱程度,进行洒水的农业生产工作;在民用领域,无人机通常使用视觉跟踪系统识别手势,从而操控无人机升降和摆动;在生物调研领域,该技术更多是为了追踪记录野生濒危动物的生活习惯。

    无人机通过高清摄像头模块,可以实时地采集图像数据,系统通过信号检测与预处理模块将图片信息转变成数字信息,然后通过数据采集与处理模块进行采样、量化,并对各图片参数进行分析过滤;将分析结果与设定的跟踪目标比较,进行图像识别跟踪;跟踪结果可以在本地显示、存储、打印,并通过网络传输到手机和电脑。


    跟踪目标-图像采集模块-FPGA图像处理系统-ARM控制处理系统-无人机实时监控系统

    无人机视觉跟踪流程图

    基于米尔电子MYC-CZU4EV/5EV-V2核心板设计的无人机视觉跟踪系统,基于基于XILINX XCZU3EG/XCZU4EV/XCZU5EV处理器,可以分为图像信号采集、数据处理、信息展示三部分;图像采集主要通过摄像头收集图像信息经,再由FPGA芯片高速采集将图片信息传输到数据处理单元,数据处理单元由VCU和MCU组成,负责将采集的图像数据通过算法把设定好的跟踪目标进行标注处理;而信息展示部分,则通过无线传输系统把信息同步显示到无人机控制平台和APP上面,实现实时视频传输,掌握远程定位追踪功能。

    MYC-CZU3EG/4EV/5EV-V2核心板,搭载功能全面的高规格Zynq UltraScale+ MPSoC芯片,其中芯片的PS端集成了 APU ARM Cortex™-A53 处理器,RPU Cortex-R5 处理器,频率高达667MHz的Arm Mali-400 MP2(GPU)。需要注意的是,基于XILINX XCZU4EV、XCZU5EV芯片比XCZU3EG芯片多了一个视频编单元 (VCU),支持H.264/H.265格式。芯片搭载内部存储器,外部存储器接口(DDR)和外设接口。这些外设接口主要包括 USB 总线接口,以太网接口,SD/eMMC 接口,I2C 总线接口,CAN 总线接口,UART 接口,GPIO 等。高速接口如 PCIe,SATA,Display Port。




    米尔基于XILINX XCZU3EG/XCZU4EV/XCZU5EV核心板

    板卡资料:

    类型

    分类

    参数

    工作温度

    工业级

    -40℃~+85℃

    商业级

    0°C~+70°C

    环境温度

    -50℃~100°C

    工作湿度

    非冷凝

    20%~90%

    冷凝

    不支持

    电源供电

    核心板

    3.3V/5A

    核心板接口

    PCB连接器

    2个160 Pin 0.5mm间距双排高速高密度PCB连接器

    PCB规格

    核心板

    12层盲埋孔,沉金工艺生产,独立的接地信号参考层,无铅

    机械尺寸

    核心板

    60.0mmx52.0mm,板厚1.6mm,核心板模块整体厚度约为8.25mm

    米尔基于XILINX XCZU3EG/XCZU4EV/XCZU5EV开发板资源

    序号

    资源种类

    PS

    单元

    1

    1 路千兆以太网

    2

    1路USB3.0typeC接口

    3

    1路Display Port接口

    4

    1路PCIE 2.1x1接口

    5

    1路SATA 3.1接口

    6

    1路CAN接口

    7

    1路RS232串口

    8

    1路TF卡接口

    9

    1路I2C接口

    10

    1个复位按键,2个用户按键

    11

    1路JTAG

    12

    内置实时时钟

    序号

    资源种类

    PL

    单元

    1

    XADC接口

    2

    1路Xilinx标准LPFMC接口

    3

    1路HDMI接口,RGB 24bit,不支持音频

    4

    1路LCD DIP/LPC接口,RGB 24bit,与HDMI复用显示信号

    5

    电阻式电容式触摸屏接口,集成在LCD触摸屏接口

    6

    2路PMoD

    7

    5个电源指示灯

    8

    4路SFP+模块接口(注:仅4EV/5EV使用)

    9

    1路Arduino接口