Камера машинного зрения OpenMV Cam H7 Plus

Общие сведения

Камера OpenMV Cam H7 Plus — это компактный самодостаточный комплекс компьютерного зрения для обработки изображения на лету и управления внешними устройствами. На базе OpenMV можно сделать систему видеонаблюдения с распознаванием лиц, цифровое зрение для робота или сортировочную линию на производстве. Умная камера также пригодится для считывания QR-кодов, определения цветов и обнаружения движущихся объектов.

Возможности

Камера поддерживает различные алгоритмы компьютерного зрения разной сложности:

• Анализ изображений через нейросеть TensorFlow Lite
• Обнаружение движущихся объектов
• Распознавание лиц
• Анализ движения зрачков
• Отслеживание цветных объектов и маркеров
• Определение и считывание QR-кодов, штрих-кодов и AprilTags
• Распознавание геометрических объектов
• Сравнение изображений с заданным шаблоном

Начинка

Мозгом платформы OpenMV Cam H7 Plus выступает микроконтроллер STM32H743II с вычислительным ядром ARM Cortex-M7 c тактовой частотой до 480 МГц. Контроллер оснащён двумя типами памяти: SDRAM на 1 МБ и Flash на 2 МБ. Дополнительно на плате размещены две микросхемы для расширения памяти: SDRAM на 32 МБ и Flash на 32 МБ.

Контроллер STM32H743II отвечает за обработку изображения с камерного модуля OV5640 и предоставляет доступ к пинам ввода-вывода GPIO для взаимодействия с внешними устройствами.

Захватом изображения занимается светочувствительная CMOS-матрица OmniVision OV5640 размером 1/4″ с максимальным разрешением 2592×1944 пикселей. Матрица поддерживает два режима работы: чёрно-белый 8-битный и цветной 16-битный RGB565. Камера позволяет:

• Захватывать фото в форматах BMP, JPG и PPM.
• Записывать видео с частотой до 120 кадров в секунду в форматах MJPEG, GIF и RAW.

На матрицу установлен штатный объектив с фокусным расстоянием 2,8 мм и диафрагмой F2.0, который крепится через байонет со стандартной резьбой M12 с шагом 0,5 мм. Это позволяет использовать сменные объективы от GoPro, E-Con Systems и других портативных камер.

Для съёмки в условиях слабой освещённости предусмотрена подсветка RGB-светодиодом и двумя ИК-светодиодами. Для хранения фото, видео и других данных предусмотрен слот для карты памяти microSD.

Программирование

OpenMV Cam H7 Plus программируется на языке MicroPython в среде разработки OpenMV IDE. Программное обеспечение объединяет в себе редактор программного кода, просмотр видеобуфера камеры и построение RGB-гистограмм в реальном времени.

В OpenMV IDE доступно множество готовых библиотек с примерами для обработки изображений и управления периферией. Это позволяет быстрее запрограммировать свою систему на основе существующих скриптов, а не писать всё с нуля.

Все подробности по подключению, настройке и программированию OpenMV Cam H7 Plus приведены в руководстве на сайте производителя.

Распиновка

На плате OpenMV Cam H7 Plus расположены 22 контакта в виде отверстий для подключения питания, дополнительных модулей и сенсоров.

Напряжение логических уровней контроллера OpenMV Cam H7 Plus составляет 3,3 В. Выходной уровень логической единицы пинов — 3,3 В, однако в режиме входа практически все пины толерантны к 5 В.

• Всего физических контактов: 22 (8 + 8 + 6)
• Контакты ввода-вывода GPIO: 10
• Контакты толерантны к 5 В : 9
• Контакты с ШИМ / PWM: 8
• Контакты с АЦП / ADC: 1
• Контакты с ЦАП / DAC: 1
• Аппаратные интерфейсы: 2× UART, 2× SPI, 1× I²C, 1× CAN

Питание

Камера питается через порт USB Micro, разъём питания JST PH-2 или контакт Vin.

• При питании через USB — используйте порт ПК или зарядник на 5 В.
• При питании через JST PH-2 или контакт Vin — используйте источник с выходным напряжением от 3,6 до 5 В.

Комплектация

• 1× Камера машинного зрения OpenMV Cam H7 Plus
• 2× Контактные гнёзда PBS-8L
• 2× Контактные штыри PLS-8

Характеристики

Параметры платформы

• Модель: Камера машинного зрения OpenMV Cam H7 Plus
• Основные чипы: микроконтроллер STM32H743II и камера OmniVision OV5640
• Входное напряжение питания:
  • Порт USB: 5 В
  • Пин Vin или разъём JST: 3,6–5 В
• Напряжение логических уровней: 3,3 В
• Ток потребления:
  • В фоновом режиме: до 140 мА
  • В активном режиме: до 240 мА
• Карта памяти: microSD
• Подсветка:
  • 1× RGB-светодиод
  • 2× ИК-светодиод (850 нм)
• Контакты общего назначения:
  • Всего физических контактов: 22 (8 + 8 + 6)
  • Контакты ввода-вывода GPIO: 10
  • Контакты толерантны к 5 В : 9
  • Контакты с ШИМ / PWM: 8
  • Контакты с АЦП / ADC: 1
  • Контакты с ЦАП / DAC: 1
  • Аппаратные интерфейсы: 2× UART, 2× SPI, 1× I²C, 1× CAN
• Размеры: 45×36×32 мм

Микроконтроллер STM32H743II

• Ядро: ARM Cortex-M7
• Разрядность: 32 бита
• Тактовая частота: 480 МГц
• Flash-память:
  • Встроенная в микроконтроллер: 2 МБ
  • Внешняя на плате: 32 МБ
• RAM-память:
  • Встроенная в микроконтроллер: 1 МБ
  • Внешняя на плате: 32 МБ

Камера OmniVision OV5640

• Сенсор изображения: КМОП-матрица
• Размер матрицы: 1/4″
• Разрешение: 2592×1944
• Цветной режим:
  • Чёрно-белый: 8 бит
  • Цветной: 16 бит (RGB565)
• Частота кадров: до 120 к/c
• Байонет объектива: M12/0,5 мм
• Фокусное расстояние объектива: 2,8 мм
• Диафрагма: F2.0