Sin embargo, puedo describir algunos componentes y arquitecturas comunes que puede encontrar en diferentes tipos de proyectos de procesamiento de imágenes digitales:
1. Proyecto simple (por ejemplo, umbral de imagen básico en una imagen pequeña usando un microcontrolador):
* Sensor de imagen: Un sensor CMOS o CCD para capturar la imagen. Esto a menudo tiene un convertidor analógico a digital (ADC) incorporado.
* Microcontroller (por ejemplo, Arduino, ESP32): Procesa los datos de la imagen digital.
* memoria (por ejemplo, SRAM): Almacena los datos de la imagen.
* Display (por ejemplo, LCD): Muestra la imagen procesada.
Diagrama de bloques simplificado:
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[Sensor de imagen (con ADC)] -> [Microcontroller (con SRAM)] -> [Display]
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2. Proyecto más complejo (por ejemplo, detección de borde en tiempo real utilizando un FPGA):
* Sensor de imagen (con ADC): Resolución más alta y una velocidad de cuadro potencialmente más alta que el proyecto simple.
* FPGA (por ejemplo, Xilinx Artix, Altera Cyclone): Proporciona capacidades de procesamiento paralelas para un procesamiento de imágenes más rápido. El FPGA contendría la lógica personalizada para los algoritmos de detección de borde (por ejemplo, operador de Sobel).
* Memoria (por ejemplo, DDR SDRAM): Mayor capacidad de memoria para manejar imágenes de mayor resolución y potencialmente amortiguador de cuadros.
* interfaz de alta velocidad (por ejemplo, MIPI CSI-2): Para la transferencia rápida de datos entre el sensor y FPGA.
* Display (por ejemplo, salida HDMI): Para mostrar la imagen procesada.
Diagrama de bloques simplificado:
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[Sensor de imagen (con ADC)]-[MIPI CSI-2]-> [FPGA (con DDR SDRAM)]-> [Salida HDMI]
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3. Proyecto muy complejo (por ejemplo, reconocimiento de imágenes de alto rendimiento):
* Sensor de imagen (con ADC): Alta resolución, sensor de alta velocidad de cuadro.
* GPU (por ejemplo, Nvidia Jetson, Intel Movidius): Proporciona un poder de procesamiento paralelo masivo para algoritmos complejos como redes neuronales convolucionales (CNN).
* Interfaz de alta velocidad (por ejemplo, PCIe): Conecta la GPU al resto del sistema.
* memoria (por ejemplo, memoria GDDR): Memoria de alto ancho de banda para la GPU.
* CPU (por ejemplo, procesador de brazo): Maneja el control del sistema y las tareas previas/postprocesos.
* Almacenamiento (por ejemplo, SSD): Almacena grandes conjuntos de datos y modelos previamente capacitados.
* Pantalla: Muestra los resultados.
Diagrama de bloques simplificado:
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[Sensor de imagen (con ADC)]-[Interfaz de alta velocidad]-> [GPU (con memoria GDDR)]-[PCIe]-> [CPU]-> [Display/Storage]
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Consideraciones clave para diseñar el circuito:
* Fuente de alimentación: Asegure una fuente de alimentación adecuada para todos los componentes.
* ROCKING: Sincronice el flujo de datos entre componentes.
* Buses de datos: Ancho apropiado y velocidad de los autobuses de datos.
* Estándares de la interfaz: Adherirse a los estándares de interfaz relevantes (por ejemplo, MIPI, SPI, I2C).
Para obtener un diagrama de circuito específico, debe definir:
* La tarea de procesamiento de imágenes: ¿Qué algoritmos se implementarán? (por ejemplo, umbral, detección de bordes, filtrado, reconocimiento de objetos)
* Resolución de imágenes y velocidad de cuadro: ¿Cuántos datos deben procesarse?
* Requisitos en tiempo real: ¿El procesamiento debe ocurrir en tiempo real?
* Plataforma de hardware: Microcontrolador, FPGA, GPU o algo más?
Una vez que se especifiquen, puede comenzar a diseñar el circuito específico y crear su diagrama. Herramientas de software como Altium Designer, Eagle o Kicad pueden ayudar en la creación de los diagramas de circuito. Para los diseños FPGA, también necesitará un software de diseño FPGA (por ejemplo, Vivado, Quartus).