美国国家仪器公司将工程的视觉处理移植到FPGA上实现,可获得更高的处理性能
Jeff Bier 是嵌入式视觉联盟的创始人,本月在德克萨斯州奥斯汀举办的NI
WEEK大会上,Jeff关注了国家仪器公司的一个演示系统,这个系统是国家仪器公司2014年度关于视觉辅助方面的新产品。这个视觉辅助组件的国家仪器
公司视觉开发模块的一个部分,能够实现快速设计和一些机器视觉应用的开发。2014年期间,国家仪器公司已经将很多已经实现的视觉处理算法移植到了他自己
的硬件平台上,以前这些视觉处理算法是利用FPGA硬件平台实现的。国家仪器公司主要的平台是CompactRIO-9068软件设计控制系统,这个系统
是基于赛灵思Zynq Z-7000 ALL Programmable SoC而设计的。将视觉处理算法用Zynq
SoC的可编程逻辑(FPGA)部分来实现不仅提升了视觉处理的性能,而且可以让Zynq SoC上的两个ARM
Cortex-A9处理器有更多的资源去处理其他任务。
国家仪器公司在NI Week大会上演示的系统模块在Zynq SoC的FPGA部分实现了一个PID控制器 ,用于实时控制整个演示模块的步进电机。这样允许视觉处理过程符合控制算法,最大化的提升系统性能。
国家仪器公司的视觉辅助组件能够生成标准的LabView代码,并且借助了LabView FPGA
模块,是对Labview设计环境的扩展。LabVIEW软件的FPGA
模块利用Vivado设计软件作为基础,生成对FPGA芯片配置的文件。LabVIEW
FPGA实现对图形化的LabVIEW代码,并将综合结合下载到CompactRIO-9068控制系统的FPGA硬件部分,对FPGA进行配置。
开发人员借助NI公司的视觉辅助组件可以快速完成基于FPGA的视觉应用的原型设计,这个辅助组件包含了视觉开发模块。视觉开发辅助组件是一个基于 可配置的原型开发工具,允许开发这迭代优化他们的图像处理算法,可以让他们看到设置参数的改变会对图像有什么样的影响。当算法工程完成后,视觉辅助组件会 自动生成一个完整的LabVIEW工程,包括虚拟的处理器内核,虚拟的FPGA部分和其他一些功能,例如在处理器和FPGA之间通过编解码实现图像的传 输。通过视觉辅助组件生成的FPGA代码同样进行了优化,支持并行执行。开发人员可以使用LabVIEW FPGA 的IP Builder修改图像处理算法,这个功能是国家仪器公司(NI)的LabVIEW软件的FPGA 模块所支持功能的一部分。
除了可以加速开发流程和代码生成效率,视觉辅助组件也可以估计FPGA资源的使用情况,使用信息包括FPGA芯片资源(例如slice(分 片),LUTs(查找表),DSPs和Block RAM)的使用百分比,它可以反映出整个图像处理应用的资源使用信息,也可以反映出每个独立的图像处理算法的芯片资源使用情况,可以让开发人员在整个应用 的开发过程中了解每个任务模块的资源使用情况,实现资源的合理安排。
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http://forums.xilinx.com/t5/Xcell-Daily-Blog/National-Instruments-moves-...
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