IDS GMSL2 Discovery Kit는 최신 임베디드 비전 시스템을 평가하기 위한 혁신적인 프로젝트입니다. 사전 구성된 이 플랫폼은 ISP와 SoC가 통합된 지능형 카메라 모듈, GMSL2 기술, 그리고 NVIDIA Jetson Orin NX 기반의 임베디드 PC를 결합합니다.
이 제품은 고객 맞춤형 임베디드 비전 개발 프로젝트의 출발점으로 활용할 수 있으며, 기술 지원이 포함된 대여 키트 형태로 관심 있는 기업에 제공 가능합니다.
최신 임베디드 비전 시스템을 위한 설계
최신 이미지 프로세싱은 이미 오래전부터 카메라 자체의 영역을 넘어섰습니다. 로봇 시스템, 이동식 기계, AGV(automated guided vehicle), 의료 기술 또는 자율 시스템에는 오늘날 다음과 같은 요구 사항이 있습니다.
- 하나의 시스템에서 여러 대의 카메라 사용
- 고성능 임베디드 컴퓨터
- 저지연 및 정밀한 카메라 동기화
- 견고한 케이블 연결 (GMSL을 사용하면 최대 15m까지 가능)
- 소형 장치에 유연하게 통합 가능
IDS GMSL2 Discovery Kit는 바로 이러한 시스템 아키텍처를 빠르고 간편하게 평가할 수 있도록 개발되었습니다.
복잡한 통합 작업 없이 플러그 앤 플레이로 간편하게
- 실시간 이미지 직접 표시
- Python 및 OpenCV를 사용한 이미지 데이터 처리
- RTSP 스트림을 직접 제공
- 통합 작업 대신 평가에 집중할 수 있도록 사전 구성
- 최대 3개의 카메라 모듈에서 동기화된 이미지 데이터를 하나의 케이블로 전송
GMSL은 무엇인가요?
GMSL은 Gigabit Multimedia Serial Link의 약자이며 원래 까다로운 자동차 애플리케이션을 위해 개발되었습니다. 이 인터페이스를 사용하면 소형 케이블 연결을 통해 이미지 데이터, 제어 정보, 동기화 신호 및 전원을 전송할 수 있습니다. IDS Discovery Kit의 듀얼 헤드 구성에서는 두 카메라 모듈의 데이터가 하나의 GMSL2 케이블을 통해 임베디드 PC로 전송됩니다.
IDS Discovery Kit의 MIPI 및 GMSL
두 기술의 장점을 모두 활용
IDS GMSL2 Discovery Kit에서 두 인터페이스는 서로 보완합니다. 이미지 센서는 카메라 모듈 내에서 MIPI CSI-2를 통해 ISP와 SoC로 데이터를 전송합니다. 그런 다음 직렬 변환기가 GMSL2를 통해 전송할 데이터를 변환합니다. 임베디드 PC 측에서는 병렬 변환기가 NVIDIA Jetson Orin NX에서 처리할 수 있도록 합니다.
이처럼 MIPI는 고성능 내부 센서 인터페이스로 사용되며, GMSL2는 장거리 전송, 견고한 케이블 연결 및 여러 카메라 모듈의 유연한 배치를 가능하게 합니다.
평가 항목 |
MIPI CSI-2 |
GMSL2 |
|---|---|---|
일반적인 용도 |
장치 내부에서 이미지 센서와 SoC 연결 |
장거리에서 카메라와 임베디드 PC 연결 |
주요 장점 |
매우 작은 공간에 통합 및 높은 성능 |
장거리 연결과 최대 6 Gbit/s의 안정적인 데이터 전송 |
거리 |
일반적으로 수 cm에서 약 30cm |
최대 15m |
케이블 연결 |
센서 직접 연결 |
하나의 케이블로 이미지 데이터, 제어, 동기화 및 전원 공급 |
간섭 내성 |
단거리 연결에 최적화 |
높은 EMC 내성, 자동차 애플리케이션용으로 개발 |
주요 애플리케이션 |
카메라 모듈, 임베디드 장치, 센서 통합 |
로봇, 이동식 기계, AGV, 의료 기술, 멀티 카메라 시스템 |
IDS GMSL2 Discovery Kit
모든 구성을 갖추고 있어 즉시 사용 가능합니다.
이 키트는 하드웨어, 소프트웨어 및 필요한 모든 액세서리를 하나의 시스템으로 통합합니다.
주요 구성 요소:
지능형 카메라 모듈
- onsemi AR0233 SensorFull HD (1920 × 1080)
- 30 fps
- HDR
- 펄스 LED 광원 사용 시 더 안정적인 이미지를 위한 LED 플리커 억제
- 평가를 바로 시작할 수 있도록 사전 장착된 S-마운트 렌즈
- 통합 ISP에서의 이미지 최적화
- 임베디드 PC에 단일 GMSL2 연결만 사용하는 싱글 헤드 또는 듀얼 헤드 버전
임베디드 PC
- PCB Arts Helium - NVIDIA Jetson Orin NX 기반 엣지 AI 컴퓨터
- GMSL 입력
- 자동차, 산업 및 백엔드 통합을 위한 이더넷, USB 연결
- Linux, V4L 지원 (Video4Linux)
- 샘플 소프트웨어 포함
바로 사용 가능합니다
개발자는 즉시 초기 테스트를 시작하고 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.
실시간 이미지 표시
연결된 GMSL 카메라의 이미지 데이터를 모니터에 직접 표시합니다. 이미지 품질, HDR 및 ISP 기능을 신속하게 평가하는 데 이상적입니다. 추가 설정 없이 바로 사용할 수 있습니다.
Python 및 OpenCV 사용
Python 및 OpenCV 애플리케이션에서 카메라 이미지를 직접 사용하세요. 이를 통해 추가적인 통합 작업 없이 자체 이미지 프로세싱 및 AI 프로토타입을 개발하고 테스트할 수 있습니다.
RTSP 스트림 제공
RTSP 스트림을 통해 이미지 데이터를 네트워크에서 사용할 수 있도록 하고, 기존 애플리케이션 또는 백엔드 시스템에 통합할 수 있습니다. 스트리밍 및 원격 모니터링 환경에 적합합니다.
카메라 모듈용 ISP 및 SoC
보다 효율적인 비전 시스템을 위한 작업 공유
ISP와 SoC가 카메라 모듈 내부에서 주요 작업을 직접 처리합니다. SoC(System-on-a-Chip)는 여러 MIPI 센서의 이미지 데이터를 하나로 묶어 단일 GMSL2 연결을 통해 임베디드 PC로 동기 전송합니다.
통합 ISP(Image Signal Processor)는 연결된 각 이미지 센서의 이미지 데이터를 최적화합니다. HDR 처리, 색상 처리 또는 LED 플리커 억제와 같은 기능은 전송 전에 실행됩니다.
장점 1:
하나의 케이블로 여러 대의 카메라 연결
- 하나의 GMSL2 연결을 통해 최대 3개의 카메라 모듈 연결
- 동기화된 이미지 데이터
- 케이블 연결 작업 감소
장점 2:
로컬 처리를 위한 컴퓨팅 파워
- 실시간 이미지 최적화를 위한 ISP
- 로컬 처리를 위한 SoC
- 고객 맞춤형 파이프라인 구성 가능
장점 3:
애플리케이션 성능 향상
- 임베디드 PC의 부하 감소
- 하드웨어 요구 사항 및 비용 절감
- 컴퓨터 비전 및 AI에 집중
주요 애플리케이션
로보틱스 및 자율 시스템
이동 로봇, AMR (autonomous mobile robot), AGV, 자율주행 차량에 적합합니다. 특히 여러 대의 카메라를 동기화해야 하고 짧은 지연 시간이 중요한 애플리케이션에 적합합니다.
이동식 장비 및 스마트 농업
자율 농기계, 건설 기계 및 센서와 컴퓨팅 장치가 서로 떨어져 있는 기타 이동식 시스템에 적합합니다. GMSL2는 이러한 환경에서 케이블 연결을 간소화하고 카메라와 임베디드 PC 사이의 거리를 더 멀리 확보할 수 있도록 합니다.
의료 기술 및 생명과학
분석 장비, 이동형 이미징 및 제한된 설치 공간에서 고성능 임베디드 컴퓨터와 여러 대의 카메라가 함께 작동해야 하는 기타 소형 시스템에 적합합니다.
드론 및 항공 분야
무게, 케이블 연결, 내구성 및 실시간 성능에 대한 요구 사항이 높은 애플리케이션에 적합합니다.
임베디드 OEM 시스템
최신 비전 기능을 자체 제품에 통합하고 신속한 평가를 위한 플랫폼이 필요한 맞춤형 장치 및 기계 제조업체에 적합합니다.
Discovery Kit부터 양산 제품까지
평가가 성공적으로 완료되면 Discovery Kit를 고객 맞춤형 임베디드 비전 시스템의 기술적 기반으로 활용할 수 있습니다. IDS는 맞춤형 솔루션 및 서비스(Customised Solutions & Services)의 일환으로 후속 설계 및 구현을 지원합니다.