工研院
event
 

物聯網智慧應用帶動影像感測器裝置量 借助虛擬頻道便於整合影像數據

Lattice推出CrossLink產品,解決影像系統採用不同感測器在整合上的問題。Lattice

Lattice Semiconductor工程師Tom Watzka日前指出,MIPI聯盟(MIPI Alliance)開發的相機串列介面(Camera Serial Interface-2﹔MIPI CSI-2)規格問世後,帶動虛擬頻道(Virtual Channels)出現並開始幫內嵌工程師可在單一I/O埠整合多種感測器數據串流,因而降低整體設計過程與利用大量影像感測器的應用所需的耗能。另外,藉由FPGA的可重新程式設計、效能與尺寸等特性,更可讓客戶更容易增加支援虛擬頻道。

據eeNews Europe報導,由於無人機、智慧車與擴增實境或虛擬實境裝置都使用多個影像感測器捕捉其操作環境數據,而且為了提供系統所需的圖像數據,每顆感測器都須連接至系統應用處理器(AP),而增加設計上的挑戰。

首先是AP連接至感感測器的I/O埠數量有限,第二是無人機等裝置尺寸小,採用的元件必須小。Watzka指出,解決I/O埠數量有限問題可透過使用虛擬頻道,其最高可整合16個不同感測器串流成為單一串流,至於最適合搭配的硬體則是FPGA。

另外,據Semico Research指出,車用、無人機與AR/VR裝置應用已成為帶動使用感測器最大來源,預計2022年,影像感測器出貨量將來到15億顆。

不過,上述應用需要多種感測器來捕捉數據,另外,更多感測器也會增加有線連接至裝置電路板AP的密度,而增加設計挑戰。

目前連接鏡頭感測器至AP受歡迎的標準是MIPI CSI-2,可將多種不同數據串流整合,不過,整合不同影像感測器串流至單一影片串流仍有挑戰。

以無人機為例,該裝置可能使用高解析度影像感測器與較低解析度IR感測器,兩種感測器有不同影格率、解析度與與頻寬而無法同步。因此,為了掌握不同影片串流,每個CSI-2數據封包都需要標籤虛擬頻道辨識碼,以便AP可處理每個封包。除了封包標籤(packet tagging)之外,結合數據串流也需要被同步的數據負載。因此,採用橋接器支援虛擬頻道可解決上述問題。

Watzka表示,FPGA可讓每個感測器輸入採用平行資料路徑,讓每個路徑都有各自時域(clock domain),在虛擬頻道結合階段時可讓每個時域被同步,省去AP處理負擔。

Lattice Semiconductor推出的CrossLink FPGA可提供性能、尺寸與功耗整合。該FPGA提供2個4通道D-PHY收發器,每個埠實體層運行速率6Gb/s,大小僅6平方公釐並可支援最多15個源同步,但耗能不到100mW。

  •     按讚加入DIGITIMES智慧應用粉絲團
更多關鍵字報導: 影像感測器 感測器