Schwerpunkte

i.MX 8M Plus

Modul für KI-gestützte Bildverarbeitung

17. November 2020, 10:49 Uhr   |  Joachim Kroll

Modul für KI-gestützte Bildverarbeitung
© Phytec Messtechnik

Das System-on-Module phyCORE-i.MX8 M Plus enthält das gleichnamige NXP-SoC sowie RAM, NOR-Flash, Echtzeituhr und Ethernet-PHY.

Der i.MX 8M Plus hat alles für KI-gestützte Bildverarbeitung an Bord: eine leistungsfähige Video-Einheit und eine »Neural Processing Unit«. Außerdem kann er Bildsensor-Signale in Hardware aufbereiten.

Das neu vorgestellte System-on-Module phyCORE-i.MX8 M Plus von Phytec vereinfacht die Integration von NXPs i.MX 8M Plus mit ARM Cortex-A53 und -M7 ohne Abstriche bei Schnittstellen und Funktionen.Das Modul erlaubt auf eine Fläche von 40 mm x 37 mm Maschinelles Lernen (ML), Embedded Vision, fortschrittliche Multimedia- und IIoT-Anwendungen auf kleinstem Raum. Auf dem löt- oder steckbaren Modul befinden außer dem Sytem-on-Chip auch RAM, eMMC, NOR, eine Ethernet-PHY, eine Echtzeituhr, sowie ein ausgeklügeltes Powermanagement.

Der i.MX 8M Plus von NXP enthält eine »Neural Processing Unit«, die die aufwändigen Matrix-Berechnungen wie sie bei künstlichen neuronalen Netzen auftreten, Beispielsweise hilft die Machine-Learning-Beschleunigung bei der Bilderkennung. Es lassen sich Objekte durch Bildverarbeitung erkennen, einordnen und darauf basierende Entscheidungen treffen.

Leistungsfähige Bild- und Videoverarbeitung

Außerdem enthält der Chip zwei »Image Signal Processors«, die als Bilddatenprozessoren mit den Rohdaten des Kamerasensors gespeist werden und diese in verwertbare Bilder verwandeln. Durch die Bildvorverarbeitung können entweder kostengünstigere oder hochauflösende eingesetzt werden, die typischerweise keinen eigenen Image Signal Processor haben. Zu Rohdatenvorverarbeitung gehören u.a. die Umwandlung vom Bayern-Pattern-Format in RGB (De-Mosaik), Linsenkorrektur (De-Warping) bis hin zu Fish-Eye und Statistik für einen automatischen Weißabgleich. Die Verarbeitungsleistung beträgt 375 MPixel/s, das entspricht 12 MPixel bei 30fps oder 2x 1080p80.

Der i.MX 8M Plus ist einer der wenigen Prozessoren, der neben 1080p60 H.265, H.264, VP8 Decoding auch ein 1080p60 H.265, H.264 Encoding vornimmt. Encoding komprimiert den Video-Datenstrom. Somit werden große Mengen Videodaten bei gleichbleibender Bandbreite des Kommunikationskanals schneller übertragen. Ein relevanter Faktor bei dezentral stationierten Systemen. 

Schnelle Schnittstellen für Kameras, Displays und Daten

Eine von den zwei 10/100/1000 Ethernet-Schnittstellen, unterstützt den neuen, kommenden Standard TSN (Time Sensitive Network). Durch das TSN lassen sich Feldbusprotokolle (z.B. OPC-UA) deterministisch über Ethernet übertragen. 

Das phyCORE-i.MX 8M plus eignet sich durch seinen besonderen Featurmix nicht nur für die KI-Bildverarbeitung, sondern beispielsweise können auch berührungslose Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI) über Sprache oder Gesten bedient werden. Mit seinen zwei autarken Kameraschnittstellen, den drei simultanen Displays, Mikrofon und Lautsprecher bietet das Phytec-Modul die optimale Lösung für solche Anwendungen.
Als Entwicklungsplattform und Referenzdesign, aber auch als industrietauglicher SBC dient das phyBOARD-Pollux, welches auch Basis des neuen KI-Kits ist. Ein auf Basis des phyCORE-i.MX 8M Plus entwickeltes TSN Gateway zeigt, dass das Modul auf Grund der durchdachten Kombination industrietauglicher Schnittstellen und einem attraktiven Preis nicht nur für Endgeräte mit KI und Multimedia geeignet ist.

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