AMD Kria SOM助力移动式工业机器视觉系统

当今的移动式工业机械面临着日益增长的实时数据处理、安全和自动化需求。在农业、建筑和物流等领域，视觉系统对于从危险检测到精确监控和自动化等各种任务都至关重要。传统方法采用完全分散式智能摄像头或集中式电子控制单元（ ECU ）系统，但效果有限。智能摄像头成本高昂且难以扩展，而集中式处理难以应对复杂的连接和整体可扩展性问题。

Solectrix 有限责任公司决定构建一款兼顾两者的系统。它既不是智能摄像头，也不是庞大的处理 ECU。它是一套智能子系统，可通过 LVDS 链路连接至多四个摄像头，为工业车辆提供强大的处理能力和灵活性。目标应用包括叉车和其它建筑设备，以及用于采矿与农业的重型工业机械。

项目挑战

Solectrix 董事总经理 Stefan Schuetz 表示：“我们在寻找一款既快速又灵活的优质系统架构。最终，它必须能够提供所需的性能，同时还要比四个智能摄像头和一个以太网交换机更便宜。”

Solectrix 选择了 AMD Kria SOM。

解决方案

Solectrix 智能可扩展视觉处理单元（ SXVPU ）是一款坚固耐用的工业视觉处理系统，可通过以太网连接至多四个 GMSL2 摄像头。此外，它还可以扩展至无线连接。该设备提供了一款独特的半集中式解决方案，并针对严苛环境进行了优化。

Kria SOM 为 SXVPU 配备了支持四个并行视频流的高级处理和编码功能，可在各种用中实现实时响应。通过有线或无线连接，SXVPU 可实现高效的远程控制与监控，从而在复杂的高风险环境中提高安全性和运行精度。

Schuetz 说道：“Kria 器件完全契合我们的解决方案。该器件最大程度降低了时延，而且能够管理四个高分辨率摄像头输入，为我们提供充分的灵活性。”

Schuetz 表示，AMD Kria SOM 使 Solectrix 能够专注于产品功能的差异化，通过最大限度减少基础层面的设置时间，缩短产品上市进程。这种简化的方法使公司能够设计出工业级坚固耐用的产品，同时保持了从概念到量产以及未来设计修订的直接路径。

Schuetz 表示：“AMD 提供的全面工具和工作流程，令我们的客户可以轻松完成软件开发并高效调整 SXVPU，以满足其独特需求。这一点尤为重要，使我们能以最少的投入快速生成基于该平台的客户定制版本。通过抽象基础软件和硬件组件，我们可以完全专注于面向客户的功能。”

AMD Kria SOM 提供了强大的处理能力，同时可与其它硬件加速器无缝协作，执行复杂的图像处理任务。这种集中式架构可实时处理至多四个摄像头的数据，通过支持使用传统机器视觉摄像头，降低了系统复杂性和成本。以太网连接则扩展了这一功能，可实现多个区域的无缝集成。该平台支持超过 10 年的长期供货，这对于依赖长期规划及可靠性的工业应用至关重要。

SXVPU 配备了 AI 加速架构。Schuetz 表示：“利用 SXVPU 中的 AI 加速器，该系统实现了超过 10 TOPS 的每瓦性能，能够为安全关键型应用提供高效且响应迅速的分析。”通过将预压缩图像处理置于靠近摄像头的微置，SXVPU 可为神经网络分析提供最佳图像质量，避免了压缩数据产生的动作模糊或色彩失真等问题。该架构还能降低安全关键型应用的时延，例如极端环境中的远程机器控制。

Schuetz 补充道：“近期针对同类系统进行的基准测试展现了卓越的时延和灵活应变能力，凸显了 SXVPU 的优势。尤其是经过时延优化的流式传输路径，其数据处理时间不足 10 毫秒，这对于安全关键型应用而言是一项显著的技术优势。”

SXVPU 专为承受恶劣条件而构建，具有 IP65/IP67 防护等级，可在极端温度范围内可靠运行。其灵活的硬件和软件设计使其能够轻松集成雷达、激光雷达和 ToF 传感器等传感器融合技术，从而提升检测精度和可靠性。尽管这些扩展为工业应用提供了更高的安全性和功能性，但它们并非内置，可以根据需要无缝添加。

SXVPU 能够实现全天候安全运行，并可通过客户定制的软件扩展进行定制，以满足网络安全和功能安全需求。这种灵活性确保了 SXVPU 能够满足工业应用中的各种安全需求，无需预设标准，从而根据需要提供定制解决方案。

设计成效

Schuetz 表示：“自从在其 SXVPU 盒子中部署 Kria SOM 以来，Solectrix 已经能够提供高分辨率图像处理和 AI 分析，进而直接提升自主和半自主移动式工业机器的安全性。”

“此外，通过利用配备 GMSL2 和半集中式设计的传统摄像头，SXVPU 降低了系统复杂性和成本，提高了整体系统的透明度和灵活性，”他补充道。

Schuetz 表示：“借助 AMD Kria SOM，Solectrix SXVPU 提供了突破性的嵌入式视觉解决方案，可满足移动式工业机器领域的严苛要求。”