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响应最快且可重配置的视觉系统

领先的系统开发商正在新一代视觉导向机器学习系统中使用全可编程系统。为加速生产力,Xilinx 已面向软硬件及系统开发人员创建了集聚实用资源的 reVISION 专区。

此外,我们还面向希望分享其参考设计、库和经验的开发人员,提供了一个有各种社区项目的空间。

立即访问该专区,然后开始构建响应最快且可重配置的视觉导向系统。

差异化优势

比一般产品响应更快
SoC 与嵌入式 GPU

可重配置为最新
算法与传感器

软件定义 &
更高的易用性

reVISION 可实现响应最快且可重配置的视觉系统

比一般 SoC 及嵌入式 GPU 响应性更高:

  • 在机器学习中,每秒每瓦图像提升 6 倍
  • 对于计算机视觉处理,每秒每瓦帧数提升 42 倍
  • 时延仅为 1/5

可重新配置为最新的算法和传感器:

  • 不断升级 至最新的机器学习算法
  • 支持最新传感器类型及连接标准
  • 支持高达 8K 的分辨率及自定义分辨率

软件定义及更高易用性:

  • 随时可使用 OpenCV 库加速开发
  • 可利用 C/C++ 及 OpenCL 语言的任意组合
  • 可利用 Caffe 等开源机器学习框架进行开发

第一时间了解 Xilinx 机器学习的最新信息。

查看支持 reVISION 堆栈客户与合作伙伴

重要视频

Zynq® All Programmable SoC 和 MPSoC

除 FPGA 外,数百个 Xilinx 嵌入式视觉客户将 Zynq® 全可编程 SoC 及 MPSoC 定为目标。

基于 Zynq 的平台可实现:

  1. 计算机视觉及机器学习算法加速,带来最快的系统响应
  2. 提供快速升级至传感器最佳可用类型及组合所需的可重配置性,这是其它产品没有的特性
  3. 可任意连接至最新机器和/或云
从任意连接到传感器融合加速的 reVISION 流程图

为了应对上述挑战,Xilinx 面向平台、算法及应用开发提供了包含广泛开发资源的 reVISION 堆栈。 

这包括对最广泛神经网络的支持(如 AlexNet、GoogLeNet、SqueezeNet、SSD 和 FCN)以及构建定制神经网络 (CNN/DNN) 并利用各网络层预定义优化 CNN 实现方案所需的功能元件。这得到了加速就绪型 OpenCV 函数的有力补充,支持计算机视觉处理。

对于应用级开发,Xilinx 支持各种普及型框架,包括面向机器学习的 Caffe 以及面向计算机视觉的 OpenVX(2017 下半年推出)。此外,reVISION 堆栈还包括 Xilinx 及生态系统合作伙伴基于 Zynq SoC 和 MPSoC 推出的开发平台。

包含应用开发、算法开发和平台开发的 reVISION 堆栈框图

reVISION 协议栈可帮助没有精深专业硬件技术的各类设计团队使用软件定义开发流程将机器学习及计算机视觉算法的有效实现方案整合在具有高度响应性的系统中。  

reVISION 流程可通过基于 eclipse 的常见环境,采用 C、C++ 和/或 OpenCL 语言以及相关编译器技术启动,这就叫 SDSoC 环境。

在 SDSoC 环境下,软件及系统工程师可针对 reVISION 硬件平台,从各种加速就绪型计算机视觉库和/或 OpenVX 框架(2017 年夏末推出)提取,从而可快速构建全新应用。

对于机器学习而言,Caffe 等常见框架可用于培训一个神经网络。Caffe 生成的 .prototxt 文件在基于 ARM® 的调度器上运行,该调度器可推动有关 CNN 网络层预优化实现方案的推断处理。

面向 reVISION 堆栈的 SDSoC 环境框图

部署基于 RTL 的传统设计流程并与基于 ARM 的软件开发人员合作的 Xilinx 专家级用户花了大量的设计时间创建高度差异化的机器学习及计算机视觉应用。 

为了进一步缩短设计时间并减少对硬件专家的依赖,Xilinx 推出了基于 C、C++ 及 OpenCL 的 SDSoC 开发环境。虽然这可显著缩短开发周期,但不是专门针对嵌入式视觉领域的。

Xilinx 最新 reVISION 协议栈可帮助有一点或根本就没有硬件设计专业技术的更广泛软件及系统工程师更便捷地开发智能嵌入式视觉系统。 

reVISION 堆栈简易使用 - 开发时间时间条形图

立即开始利用现有的Xilinx 及生态系统设计硬件、模块和生产就绪型系统级模块围绕  Zynq SoCs/MPSoC 和 FPGA设计您的计算机视觉系统。

欢迎参加 Xilinx 论坛讨论。

计算机视觉

推出 Xilinx 全新计算机视觉库 xfOpenCV,加速最重要的 OpenCV 功能。xfOpenCV 将帮助您通过 SDx 或 HLx 环境轻松编写并加速 FPGA 架构的计算机视觉功能。此外,xfOpenCV库不仅与 OpenCV 一致,而且还针对性能、资源利用和易用性进行了优化。xfOpenCV 已公开发布于 github: https://github.com/Xilinx/xfopencv

OpenCV 库函数对于开发大量计算机视觉应用至关重要。Xilinx xfOpenCV 基于 OpenCV 函数的计算机视觉库将帮助您通过SDxHLx 环境在 FPGA 架构下轻松构建和加速计算机视觉功能。此外,xfOpenCV库函数不仅与 OpenCV 一致,而且还针对性能、资源利用和易用性进行了优化。

  • OpenCV 3.1 库中成千上万种函数将提供在 Zynq 的 ARM Cortex™-A9 及 Cortex A53 内核上运行
  • 大约 45 款 OpenCV 函数(OpenVX 子集)作为 Xilinx SoC 的 RTL 优化函数库提供
  • 器件利用率及性能的完整库用户指南
  • 针对大多数函数提供 1 个及 8 个像素并行版本

计算机视觉的 reVISION 设计流程

库函数

这些函数从简单(左)到复杂(右)分为三个级别。

Level 1 Level 2 Level 3
绝对差 通道合并 方框
累积 通道提取 高斯
累积的平方 颜色转换 中值
累积加权 转换位深度 索贝尔
算术加法 查表 定制卷积
算术减法 直方图
按位:AND、OR、XOR、NOT 梯度相位 扩大
像素依次相乘 最小/最大位置 侵蚀
积分图像 平均值与标准偏差 双边
梯度幅值 阈值转换法  

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机器学习

机器学习与深度学习得到了开发社区的广泛关注,因为这是一项可为嵌入式视觉等众多应用增强智能性的技术。虽然不是一个新学科,是算法相对较新的突破,但为算法培训以及在经济上更可行的高效计算平台获得大量的数据集,带来了极其迅速的技术关注和采用。

Xilinx Zynq SoC/MPSoC是机器学习的理想选择,与嵌入式 GPU 及典型的 SoC 相比,图像速率每秒每瓦可提高 6 倍。Xilinx reVISION 堆栈 消除了传统设计的障碍,允许您快速利用训练过的网络并将其部署在 Zynq SoC 和 MPSoC 上 用于推论。

特性:

  • 部署机器学习应用的全面软件协议栈
  • 硬件优化,支持的层包括: Conv、ReLU、Pooling、Dilated conv、Deconv、FC、检测器与分类器、SoftMax 层
  • Caffe 互操作性可为网络定义及培训加权实现从 prototxt 文件的轻松移植
  • 面向各种网络拓扑提供的优化参考模型,如 AlexNet、GoogLeNet、SqueezeNet、FCN 和 SSD
  • 无需冗长的编译,便可通过在 ARM 处理器上运行的软件定制网络

尝试机器学习演示。

连接与传感器支持

AI 革命加速了各种类别的传感器技术的发展演进。此外,它也带来了对全新水平传感器融合的要求,能够以不同的组合方式整合多种类型的传感器,创建了系统环境以及这种环境下各种目标的全面完整视图。不管今天规定了什么传感器配置,也不管明天实现了什么传感器配置,都需要通过硬件可重配置性满足未来需求。仅 Xilinx 全可编程器件就能提供这种水平的可重配置性。

基于 Zynq 的视觉平台可提供稳健的任意连接及传感器接口。Zynq 传感器及连接优势包括:

  • 比当前市场上的其它 SOC 高 12 倍的带宽,包括对原生 8K 及定制分辨率的支持
  • 显著增加的高低带宽传感器接口及通道,可实现 RADAR、 LiDAR、加速器及力扭矩传感器等传感器的高度差异化组合
  • 对最新数据传输及存储接口的支持业界领先,可针对未来标准轻松进行重新配置

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计算机视觉及机器学习的设计示例与演示

reVISION 堆栈包括 5 个计算机视觉设计示例和 5 个机器学习演示,未来还将提供更多内容。这些示例旨在帮助您以更短的时间启动运行。这些设计示例将帮助您轻松了解 Xilinx 全可编程 SoC 在高性能嵌入式视觉应用中的显著优势。要访问这些示例,请按照 reVISION 入门指南操作

机器视觉设计范例

Xilinx 提供的设计范例 支持的最新 SDSoC 版本 支持的开发板与 SOM 供应商
LK 密度光流算法
进行运动分段的金字塔形迭代实现方案
2017.2

ZCU102


ZC702


ZC706

Xilinx
立体视差法映射
仅使用本地模块匹配从 2 个传感器输入计算视差法映射
扭曲变换
Harris 角点
双边滤波器

机器学习演示

设计范例 & 描述 支持的最新 SDSoC 版本 支持的开发板与 SOM 供应商
GoogLeNet 2017.1 下载包 ZCU102 Xilinx
AlexNet
VGG-16
SSD-300
FCN-AlexNet

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资源 说明
白皮书 & 教程 应用说明、白皮书、教程和用户指南集锦
Xilinx 嵌入式视觉视频 有关嵌入式视觉的的演示与视频
Xcell Daily 与专题博客 Xilinx 及行业的每日博客文章
Powered By Xilinx 展示 Xilinx 技术实现的产品
论坛 Xilinx 社区论坛

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