オンセミとArrowの統合イメージングシステムエコシステムでイメージングプロジェクトを加速
人類は常に生活をより快適にするための革新に強い関心を持ってきました。このことは歴史の中で絶えず示されてきましたが、最近ではIoTやロボティクス技術の需要によって明らかになっています。この2つを日常生活の大部分とする鍵とは？それは「見る能力」を得ることであり、それによって周囲の世界との簡単な相互作用が可能になります。このonsemiとArrowの記事では、PRISMリファレンスデザインが最先端のイメージングおよびビジョンプロジェクトを加速する方法を探ります。
イメージセンサーを製品に統合することで、画期的な機能が実現します。これにより、見えない詳細を検出したり、アクセス困難な領域をナビゲートしたり、継続的な監視を可能にしたり、リアルタイムのロボットとの相互作用を促進したりすることで、人間の感覚が強化されます。適切なイメージセンサーを選択することは重要ですが、ホストプロセッサーの選択など、他の要素も開発期間や市場投入までの時間に大きな影響を与えます。
既製部品を使用した効率的な設計
初期段階の評価、テスト、およびプロトタイピングには、市販の部品を活用することで設計プロセスを迅速化できます。しかし、試作部品と最終製品のハードウェアとの違いにより、追加のソフトウェア調整が必要になることがあり、開発時間が延びる場合があります。たとえば、多くのチームがその入手性と手ごろな価格からプロトタイピングにRaspberry Piを使用しますが、大量生産には必ずしもスケーラブルではありません。代わりに、96BoardsやプロセッサメーカーのSystems on Modules (SoMs) を備えた開発ボードは、より高いスケーラビリティを提供し、製品設計に直接ソフトウェア統合が可能になります。ただし、これらの選択肢は、キャリアボード上の画像センサーやカメラコネクタの互換性のあるモデルの可用性によって制約を受ける場合があります。
カメラ接続の効率化
MIPI CSI-2は、イメージセンサーをプロセッサに接続するための主要なインターフェースです。しかし、プロセッサ供給業者間で共通のコネクタやピン配置の標準が存在しないため、統合が複雑化しています。NXPやNvidiaといった企業は、Raspberry Pi Zero によって普及した22ピンのリボンコネクタとピン配置へ移行しつつあり、これは4チャネルのMIPIバスをサポートし、カメラを評価ボードに接続することを簡素化します。普遍的な標準が確立するまでは、アダプターボードがカメラとプロセッサの構成の違いを橋渡しする実用的なソリューションとして機能します。
標準化されたカメラインターフェース
シリアル化されたカメラデータの場合、USB、GigE、CoaxExpress、Camera Linkのような一般的なインターフェースが普及しています。これらは内部的にMIPIインターフェースを使用していますが、多くは独自のホストプロセッサを含んでおり、多様なシステムとのスムーズな統合を可能にしています。
onsemiによるPRISMリファレンスデザイン
onsemiは、Imaging Access System (IAS)を通じて標準化されたインターフェースの先駆けを遂げ、現在ではPRISMリファレンスデザインに拡張しています。これにより、統一されたコネクタとピン配置を提供します。このような設定により、複数のカメラモジュールがDemo3評価システムや互換性のあるアダプタボードを介して各種ホストプロセッサーシステムとインターフェース接続できます。例えば、Alif Semiconductorの評価ボードでは、このコネクタを直接組み込んで簡単な統合を実現しています。
onsemi Demo3 カメラモジュール付き。
図 1
Arrowのサプライヤーネットワーク：すべての開発段階に対応
Arrowの幅広いサプライヤーベースを活用することで、開発者はイメージング製品開発の各フェーズで必要なツールにアクセスできます。
- 概念実証: ArrowのサプライヤーであるTechNexionやBaslerは、USBやGMSLインターフェースを備えた完全なカメラを提供しており、画像アルゴリズムの初期検証を容易にします。
- センサー評価: onsemiのDemo3 EVKプラットフォームとDevWareソフトウェアは、詳細なセンサー評価を可能にし、エンジニアがセンサー設定を最適化して最高の性能を引き出すことを支援します。
- ソフトウェア開発： アダプターボードとLinuxドライバーを使用することで、エンジニアはNvidia、NXP、またはLatticeの開発プラットフォームと同じセンサーを統合し、ソフトウェア開発を迅速化することができます。
- 量産: Appleye や Leopard Imaging などのサプライヤーは、量産市場の要件に合わせた生産向けのカスタムカメラソリューションを提供しています。
ケーススタディの例 1: ドアベルカメラプロジェクト
NXP Thor96 カメラとアダプター付き
図 2
顧客は、低消費電力で市場投入までの時間を短縮できるバッテリー駆動の4Kドアベルカメラを開発することを目指しています。onsemi Hyperlux LP (Low Power) ファミリーの一部であるAR0830イメージセンサーは、低消費電力要件と動作検出によるウェイクアップ機能により、理想的な選択肢です。このイメージセンサーは、onsemi AP1302 ISPを介してNXP i.MX8Mプロセッサに接続されたAppleyeカメラモジュール (AE-CCM-AR0830-C-68) を使用します。この方法により、開発チームは96Boards Thor96開発ボードとShiratech SRT-VISION96-AR0830メザニンを使用してハードウェア設計を洗練させながらアプリケーションソフトウェアを開始することができます。ISPチューニング設定付きの利用可能なLinuxドライバにより、開発時間が最小化され、数か月分の作業時間を節約できます。
ケーススタディ例 2: ライブステージパフォーマンスキャプチャシステム
TechNexion AR0822 オプション
図3
別のお客様は、USBインターフェースを使用して4K解像度でライブステージパフォーマンスを撮影するために、複数のカメラを備えたシステムを改造しています。予測不可能な照明条件（例えば、花火効果）を考慮すると、広いダイナミックレンジが重要です。TechNexionの既存モジュールは、onsemi AR0822センサーを特徴としており、低照度性能が優れており、HDRモードで最大120dBのダイナミックレンジを提供します。このカメラのモジュラー設計は、Cマウントのようなさまざまなレンズオプションをサポートし、事前調整済みのISPおよび互換性のあるソフトウェアを備えています。このため、このような要求の厳しいプロジェクトに最適な選択肢となります。
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