XilinxZynqAllProgrammableSoC：SmarterVision的最明智選擇您是否見識過奧迪非凡的自動泊車功能？在沒有駕駛員的情況下，轎車能自動找到車位并泊車入位；或者，您是否使用Kinect控制器玩過Xbox360游戲，或是剛剛咬下一口您從本地水果店購買的鮮香水果。如果是，那么您可以把自己看成是SmarterVision系統(tǒng)時代到來的見證人。從最尖端精密的電子系統(tǒng)到普普通通的蘋果，各種形式的產(chǎn)品都無不受到Smarter視頻技術(shù)的影響。雖然當(dāng)今SmarterVision的運(yùn)用已足以讓人稱奇，但專家稱我們其實還什么都沒有看到。有人預(yù)測在10年時間里，從汽車到工廠自動化、醫(yī)療、監(jiān)控、消費(fèi)類、航空航天和軍用產(chǎn)品等絕大多數(shù)電子系統(tǒng)都將包含功能更豐富、出眾的SmarterVision技術(shù)，極大地豐富人們的生活，乃至挽救生命。SmarterVision系統(tǒng)將迅速得到普及，而且隨著它們在未來幾年將變得更加尖端復(fù)雜，我們很可能會乘坐自動駕駛汽車盡情穿梭在高速公路網(wǎng)上。諸如IntuitiveSurgical公司令人驚嘆的機(jī)器人輔助手術(shù)系統(tǒng)等醫(yī)療設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展，甚至能夠讓外科醫(yī)生遠(yuǎn)程執(zhí)行外科手術(shù)。電視和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)讓人仿佛置身其中，達(dá)到前所未有的互操作水平，同時影院、家庭和店鋪屏幕上的內(nèi)容也將迎合每個不同消費(fèi)者的興趣，乃至情緒。賽靈思AllProgrammableSmarterVision解決方案正在引領(lǐng)這場變革創(chuàng)新。ZynqTM-7000AllProgrammableSoC是業(yè)界首款在單個器件上將ARM雙核CortexTM-A9MPCORETM、可編程邏輯及主要外設(shè)完美結(jié)合在一起的器件。賽靈思以其作為基礎(chǔ)，已推出了配套基礎(chǔ)架構(gòu)（工具及SmartCOREIP組合），其將在開發(fā)和加速這些出色的創(chuàng)新產(chǎn)品上市進(jìn)程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。該輔助基礎(chǔ)架構(gòu)包括VivadoTMHLS（高層次綜合）、最新IPIntegrator工具、OpenCV（計算機(jī)視覺）庫、SmartCORETMIP和專用開發(fā)套件。賽靈思企業(yè)戰(zhàn)略與市場營銷高級副總裁SteveGlaser表示：“借助賽靈思AllProgrammableSmarterVision解決方案，我們將幫助客戶率先推出新一代SmarterVision系統(tǒng)。在過去10年中，客戶已充分利用我們的FPGA來為他們系統(tǒng)處理器中那些運(yùn)行速度不足的功能提速。對于Zynq-7000AllProgrammableSoC而言，處理器和FPGA邏輯均位于同一芯片上，這意味著開發(fā)人員現(xiàn)已擁有一款適用于SmarterVision應(yīng)用的理想的芯片平臺。我們現(xiàn)在又推出了一款由VivadoHLS、最新IPIntegrator工具、OpenCV庫、SmartCOREIP和開發(fā)套件組成的穩(wěn)健可靠的開發(fā)環(huán)境，進(jìn)一步完善了Zynq-7000AllProgrammableSoC。借助這些SmarterVision技術(shù)，我們的客戶可以立即啟動他們的新設(shè)計，以更快的速度推出效率和系統(tǒng)性能更高、系統(tǒng)功耗和材料清單成本更低的創(chuàng)新產(chǎn)品，從而在提升盈利能力的同時豐富人們的生活，乃至挽救生命。”從啞巴攝像機(jī)到SmarterVisionSmarterVision系統(tǒng)的根源在于嵌入式視覺。若您對嵌入式視覺知之甚少，那么就讓我們看看下面對這種技術(shù)及其演進(jìn)發(fā)展的介紹。根據(jù)快速發(fā)展的行業(yè)組織“嵌入式視覺聯(lián)盟”（/）的定義，嵌入式視覺融合了兩種技術(shù)：嵌入式系統(tǒng)（區(qū)別于使用處理器的計算機(jī)的任何電子系統(tǒng)）和計算機(jī)視覺（有時也稱機(jī)器視覺）。嵌入式視覺聯(lián)盟創(chuàng)始人兼咨詢公司BDTI首席執(zhí)行官JeffBier表示，嵌入式視覺技術(shù)已經(jīng)給數(shù)個行業(yè)造成顯著的影響，因為該技術(shù)的發(fā)展已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了以往的通過電機(jī)驅(qū)動實現(xiàn)平移／傾斜／縮放（motorizedpan-tilt-zoom）功能的模擬攝像系統(tǒng)時代。Bier表示：“我們已在數(shù)字時代生活了一段時間，看到嵌入式視覺從擅長壓縮、存儲或增強(qiáng)攝像頭拍攝內(nèi)容觀感的早期數(shù)字系統(tǒng)迅速發(fā)展成為如今能知曉拍攝內(nèi)容的Smarter嵌入式視覺系統(tǒng)?！贝送猓冗M(jìn)的嵌入式視覺系統(tǒng)或Smarter視覺系統(tǒng)不僅能增強(qiáng)和分析圖像，而且還能根據(jù)那些分析結(jié)果觸發(fā)行動。由此，處理量和計算能力以及算法的復(fù)雜性都顯著增大。監(jiān)控市場的快速發(fā)展就是這種顯著演進(jìn)的最好例證之一。20年前，監(jiān)控系統(tǒng)廠商競相提供由機(jī)械系統(tǒng)強(qiáng)化的最佳透鏡，能夠執(zhí)行可實現(xiàn)更清晰、更寬廣拍攝視野的平移／傾斜／縮放功能。這些系統(tǒng)基本上由模擬攝像機(jī)、連接用同軸電纜、模擬監(jiān)控器和安保人員監(jiān)控的視頻錄制裝置組成。這些系統(tǒng)的清晰度、可靠性和有效性由光學(xué)組件和透鏡的質(zhì)量以及監(jiān)控攝像頭播放內(nèi)容的安保人員的盡職程度決定。嵌入式視覺技術(shù)的問世使監(jiān)控設(shè)備公司能夠使用基于數(shù)字技術(shù)的較低成本攝像頭。此類數(shù)字處理能力可為其系統(tǒng)提供卓越的功能，在性能上超越模擬以及基于透鏡的保安系統(tǒng)，在價格上則更低廉。魚眼透鏡和采用各種視覺專用算法的嵌入式處理系統(tǒng)大幅增強(qiáng)了攝像頭生成的畫質(zhì)。這些技術(shù)針對光照條件進(jìn)行了校正，能夠改善對焦，增強(qiáng)色澤和數(shù)字縮放觀測區(qū)域，另外無需使用機(jī)械電機(jī)控制來執(zhí)行平移／傾斜／縮放，從而能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)可靠性。企業(yè)使用數(shù)字信號處理可提供視頻分辨率達(dá)到以及超過1080p的監(jiān)控系統(tǒng)。實際上，就無人機(jī)（UAV）和軍用衛(wèi)星而言，嵌入式視覺已能夠?qū)崿F(xiàn)前所未有的超高分辨率。若以此分辨率捕獲圖像，就需要處理大量的像素，而增強(qiáng)和操控這些圖像則需要甚至更高的處理能力。但通過數(shù)字信號處理操縱圖像，增強(qiáng)其清晰度只是開始。憑借先進(jìn)得多的像素處理功能，監(jiān)控系統(tǒng)制造商開始創(chuàng)建更尖端的嵌入式視覺系統(tǒng)，以便能在其數(shù)字系統(tǒng)所采集的高畫質(zhì)圖像上實時執(zhí)行分析功能。視覺系統(tǒng)設(shè)計人員每年都會推出一系列功能更為強(qiáng)大的高級算法，用于創(chuàng)建更為動態(tài)的分析功能。這些嵌入式視覺系統(tǒng)的最早期類型只能檢測特定的色彩、形狀和移動。這項功能迅速地發(fā)展為具有下列功能的算法：能夠檢測跨越攝像頭視野中虛擬柵欄的物體；判斷圖像中的對象是否是一個人；以及，鏈接至數(shù)據(jù)庫后甚至能識別特定的人。最先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)所提供的分析功能能跟蹤受監(jiān)測的個人穿越安保網(wǎng)絡(luò)的視野范圍，即便在他們離開攝像頭的視野后進(jìn)入盲點，然后再進(jìn)入監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的另一部攝像頭的視野后也能追蹤。視覺設(shè)計人員已經(jīng)設(shè)計出某些此類系統(tǒng)，用于檢測異?；蚩梢傻囊苿印Ｙ愳`思工業(yè)、科學(xué)及醫(yī)療（ISM）事業(yè)部系統(tǒng)架構(gòu)師MarkTimmons表示：“分析功能是當(dāng)今監(jiān)控市場最大的發(fā)展趨勢。它可以克服人為錯誤，甚至取代細(xì)致的人工觀察和決策?？梢韵胂?，在火車站和運(yùn)動賽場等擁擠的環(huán)境中，監(jiān)控的難度極大。所以如果有分析功能可以發(fā)現(xiàn)過度擁擠的危險情況或表現(xiàn)出危險行為或過激動作的個人，就會帶來非常明顯的優(yōu)勢?！睘榱诉M(jìn)一步增強(qiáng)這種分析功能并提升此類系統(tǒng)的有效性，監(jiān)控及眾多其它使用SmarterVision技術(shù)的市場越來越多地采用“融合”架構(gòu)，將攝像頭和熱成像、雷達(dá)、聲納和LIDAR（光/激光探測和測距）等其它感測技術(shù)相結(jié)合。這樣Smarter視覺設(shè)計人員就可進(jìn)一步增強(qiáng)最終圖像，實現(xiàn)夜視、檢測熱溫/熱能影像或是拾取單憑攝像頭不能采集或無法看到的對象。這項功能能顯著地減少虛假檢測，從而實現(xiàn)更準(zhǔn)確的分析。毫無疑問，技術(shù)融合以及之后分析融合技術(shù)采集的數(shù)據(jù)會帶來更大的復(fù)雜性，要求更為強(qiáng)大的分析處理能力。Timmons提到，這個市場上的另一大趨勢是執(zhí)行所有這些類型的復(fù)雜分析系統(tǒng)都位于監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的“邊緣”，即位于每一部攝像頭中，而非由每一部攝像頭將自己的數(shù)據(jù)傳輸給中央大型機(jī)系統(tǒng)，然后再由大型機(jī)根據(jù)多路饋入的數(shù)據(jù)進(jìn)行更精確的分析。分析功能的本地化為整體安全系統(tǒng)增加了靈活性，使得系統(tǒng)中的每個點都能更加迅速準(zhǔn)確地執(zhí)行檢測，因而如果攝像頭能真正發(fā)現(xiàn)切實的威脅，就能更迅速地向操作人員發(fā)出告警。分析功能本地化意味著每個單元不僅需要更強(qiáng)大的處理功能來強(qiáng)化和分析攝像頭采集的圖像，而且還必須足夠緊湊，能夠集成至高度集成的電子系統(tǒng)中。且由于每個單元都必須能夠可靠地與網(wǎng)絡(luò)的其余部分進(jìn)行通信，攝像頭還必須集成電子通信功能，進(jìn)一步增大計算復(fù)雜度。這些監(jiān)控單元逐漸通過無線網(wǎng)絡(luò)連接構(gòu)成更大型監(jiān)控系統(tǒng)的組成部分；而且這些監(jiān)控系統(tǒng)將不斷變成更大規(guī)模的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)乃至更大規(guī)模的全球網(wǎng)絡(luò)的組成