CN213276640U - 智能计算卡、图像处理设备和智能计算系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种智能计算卡，涉及人工智能和图像处理技术领域。智能计算卡包括：主控芯片；电源，与所述主控芯片连接，用于给所述主控芯片供电；移动行业处理器接口MIPI，与所述主控芯片连接；小型外围组件互连快速MiniPCIE接口，与所述主控芯片连接；DDR存储器，与所述主控芯片连接；嵌入式多媒体卡EMMC芯片，与所述主控芯片连接。本申请还公开了一种图像处理设备和智能计算系统。
Description
技术领域
本申请涉及芯片架构设计技术领域，具体涉及人工智能和图像处理技术。更具体地，本申请提供了一种智能计算卡、图像处理设备和智能计算系统。
背景技术
随着计算机和互联网技术的快速发展，人工智能在语音、图像和视频等各个方面有着广泛的应用，人工智能计算卡应运而生。
目前人工智能计算卡不能直接处理终端设备的数据，需要与主机设备的中转。例如，对于终端设备中的数据，需要先传输给主机，由主机进行前处理，将进行前处理后的数据传输给人工智能计算卡，人工智能计算卡完成计算后，将结果返回给主机设备，由主机设备进行后处理。由于计算卡对终端设备的数据进行智能运算需要主机设备进行转发和前后处理，数据链路较长，数据处理效率低。
实用新型内容
提供了一种智能计算卡、图像处理设备和智能计算系统。
根据第一方面提供了一种智能计算卡，该智能计算卡包括：主控芯片；电源，与主控芯片连接，用于给主控芯片供电；移动行业处理器接口MIPI，与主控芯片连接；小型外围组件互连快速MiniPCIE接口，与主控芯片连接；DDR存储器，与主控芯片连接；嵌入式多媒体卡EMMC芯片，与主控芯片连接。
根据本申请的实施例，智能计算卡还包括与主控芯片连接的通用串行总线USB接口。
根据本申请的实施例，智能计算卡还包括与主控芯片连接的通用同步异步收发器USART接口。
根据本申请的实施例，智能计算卡还包括与主控芯片连接的通用输入输出GPIO接口。
根据本申请的实施例，智能计算卡还包括USB接口、USART接口和GPIO接口，USB接口、USART接口和GPIO接口均与主控芯片连接。
根据本申请的实施例，MIPI接口是MIPI摄像头串行接口MIPI-CSI。
根据本申请的实施例，电源包括：电源芯片，电源芯片与主控芯片连接；以及电源输入接口，电源输入接口与电源芯片连接。
根据本申请的实施例，主控芯片是RV1109芯片。
根据第二方面，提供了一种图像处理设备，该图像处理设备包括：摄像头；以及智能计算卡，智能计算卡通过智能计算卡中的MIPI接口与摄像头连接。
根据第三方面，提供了一种智能计算系统，智能计算系统包括：主机设备；以及摄像头，用于采集图像数据；以及智能计算卡，智能计算卡通过智能计算卡中的MIPI接口与摄像头连接，并且智能卡通过智能卡中的MiniPCIE接口与主机设备连接。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1是根据本申请一个实施例的智能计算卡的示例性结构示意图；
图2是根据本申请的另一个实施例的智能计算卡的示例性结构示意图；
图3是根据本申请的一个实施例的图像处理设备的示例性结构示意图；
图4是根据本申请的一个实施例的图像处理设备的示例性结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
人工智能计算卡可广泛应用于人工智能各个领域，如语音、图像和视频处理。借助计算卡强大的人工智能计算能力，在网络边缘侧构建人工智能算法，传统嵌入式设备能够轻松完成人工智能升级。在相关技术中，常见的有USB人工智能计算棒和MiniPCIE(MiniPeripheral Component Interconnection Express，小型外围组件互连快速)人工智能计算卡。USB人工智能计算棒的应用是主机端通过USB接口将处理后的图像传输给人工智能计算棒，人工智能计算棒完成推理，并把结果返回主机端，主机端进行后处理以及显示等操作。MiniPCIE人工智能计算卡的应用是主机端通过MiniPCIE接口将处理后的图像传输给人工智能计算卡，人工智能计算卡完成推理，并把结果返回主机端，主机端进行后处理以及显示等操作。
USB人工智能计算棒和MiniPCIE人工智能计算卡都只能够用于人工智能推理计算功能，图像数据必须由主机端进行前后处理，数据链路较长，数据处理效率低。在对现有工控设备进行图像智能化升级时，须由主机端接入摄像头，并开发摄像头图像数据前处理程序，将处理后的数据传输给USB人工智能计算棒或MiniPCIE人工智能计算卡，并获取返回的AI智能分析结果进行数据后处理，才能完成设备的图像智能化改造。
图1是根据本申请的一个实施例的智能计算卡的示例性结构示意图。
如图1所示，该智能计算卡100可以包括主控芯片101、电源102、移动行业处理器接口MIPI(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)103、小型外围组件互连快速MiniPCIE接口104、DDR(Double Data Rate)存储器105和嵌入式多媒体卡EMMC(EmbeddedMulti Media Card)106。
根据本申请的实施例，电源102与主控芯片101连接，用于给主控芯片供电。
移动行业处理器接口MIPI 103与主控芯片101连接，智能计算卡100通过该MIPI接口103可以与支持MIPI接口的终端设备(如MIPI摄像头)连接，使得智能计算卡能够直接接收MIPI摄像头传输过来的图像数据并进行智能运算和编码。例如，可以进行基于深度学习网络的计算以及视频流的H.264/265编码等。通过MIPI接口103与MIPI摄像头相连能够使得普通的摄像头转换为人工智能摄像头。
小型外围组件互连快速MiniPCIE接口104与主控芯片101连接，智能计算卡100通过该MiniPCIE接口104可以与主机设备相连，主机设备可以是各种计算设备，包括但不限于平板电脑、膝上型便携计算机、台式计算机和服务器等等。主控芯片101通过MiniPCIE接口104能够将经过智能运算的数据，如语音、图像和视频等传输给主机设备，主机设备可以显示数据的运算结果或处理效果。
DDR存储器105，与主控芯片101连接，用于基于人工智能算法对数据进行处理，例如，可以对数据进行基于深度学习网络的计算，还可以对视频流进行H.264/265编码等。
嵌入式多媒体卡EMMC芯片106与主控芯片101连接，用于存储数据，例如，EMMC芯片106存储终端设备传输过来的数据，DDR存储器105从EMMC芯片106中读取数据进行运算处理。
根据本申请的实施例，智能计算卡包括主控芯片、与主控芯片连接的电源、与主控芯片连接的移动行业处理器接口MIPI、与主控芯片连接的小型外围组件互连快速MiniPCIE接口、与主控芯片连接的DDR存储器以及与主控芯片连接的嵌入式多媒体卡EMMC芯片。该智能计算卡能够直接与终端设备相连，直接处理终端设备传输过来的数据，无需主机设备的转发和处理，能够提高数据处理效率。
图2是根据本申请的另一个实施例的智能计算卡的示例性结构示意图。
如图2所示，该智能计算卡可以包括主控芯片201、电源202、移动行业处理器接口MIPI 203、小型外围组件互连快速MiniPCIE接口204、DDR存储器205和嵌入式多媒体卡EMMC206、USB接口207、通用同步异步收发器USART(Universal Synchronous AsynchronousReceiver and Transmitter)接口208和通用输入输出GPIO(General-purpose Input/Output)接口209。
如图2所示，电源202包括电源芯片2021和电源输入接口2022，电源芯片2021与主控芯片201连接，电源输入接口2022与电源芯片2021连接。外部电源通过电源输入接口2022为电源芯片2021供电，电源芯片2021为主控芯片201供电。
根据本申请的实施例，电源202、移动行业处理器接口MIPI 203、小型外围组件互连快速MiniPCIE接口204、DDR存储器205和嵌入式多媒体卡EMMC 206、USB接口207、USART接口208和GPIO接口209均与主控芯片201连接。
根据本申请的实施例，电源202用于给主控芯片201供电。智能计算卡通过MIPI接口203能够与支持MIPI接口的终端设备连接，使得智能计算卡能够直接接收MIPI摄像头传输过来的图像数据并进行智能运算和编码。智能计算卡通过MiniPCIE接口204可以与主机设备相连能够将智能运算处理后的数据传输给主机设备，以在主机设备上显示处理效果。DDR存储器205用于数据的运行，EMMC芯片206用于数据存储。智能计算卡200还支持USB、GPIO、UART等数据接口。
示例性地，智能计算卡200通过MIPI接口与MIPI摄像头连接，接收MIPI摄像头传输的数据并进行智能处理。智能计算卡200通过USB接口与支持USB接口终端设备A相连，接收终端设备A传输过来的数据并进行智能处理，智能计算卡200通过网络与终端设备B连接，接收终端设备B通过网络传输过来的数据并进行智能处理。
示例性地，智能计算卡200通过USB接口、GPIO接口或者UART接口与主机设备相连，将处理后的数据传送给主机，以在主机端显示处理结果。
需要说明的是，智能计算卡200不仅可以包括上述MIPI接口、MiniPCIE接口、USB接口、GPIO接口以及UART接口，根据实际需要，还可以支持多种其他接口，如网络接口等。
根据本申请的实施例，智能计算卡的MIPI接口具体是MIPI摄像头串行接口MIPI-CSI(MIPI Camera Serial Interface)，通过MIPI-CSI接口，智能计算卡与MIPI摄像头基于MIPI-CSI协议进行数据传输。
根据本申请的实施例，智能计算卡的主控芯片可以是RV1109芯片。基于RV1109主控芯片的多功能智能计算卡能够直接接入MIPI摄像头，完成图像数据的接入、图像数据前处理、AI智能分析、图像数据后处理等功能。基于RV1109主控芯片的多功能智能计算卡也可以作为人工智能计算棒使用，接收主机端图像数据后，完成推理并返回结果给主机端。
图3是根据本申请的一个实施例的图像处理设备的示例性结构示意图。
如图3所示，该图像处理设备300包括摄像头301和智能计算卡302。
根据本申请的实施例，摄像头301可以是MIPI摄像头，智能计算卡302可以是基于RV1109主控芯片的多功能智能计算卡。智能计算卡302包括MIPI接口，摄像头301包括与MIPI接口相匹配的接口，智能计算卡302通过MIPI接口与摄像头301连接，使得智能计算卡302直接接入到MIPI摄像头，将不具有人工智能处理能力的MIPI摄像头转化为人工智能摄像头。
根据本申请的实施例，智能计算卡302不仅能够作为人工智能推理计算卡来使用，同时可以满足摄像头接入、图像数据处理及视频编码功能，直接输出数据到主机端。降低了主机端与计算卡之间数据通信的复杂度，减少了主机端的数据处理流程，通过RV1109多功能计算卡能够直接拿到AI处理结果及图像数据。使得AI智能计算卡的设计使用更加灵活，满足多种场景应用需求，能够轻松完成传统嵌入式设备的人工智能升级。
图4是根据本申请的一个实施例的智能计算系统的示例性结构示意图。
如图4所示，该智能计算系统400包括摄像头401、智能计算卡402和主机设备403。
根据本申请的实施例，摄像头401可以是MIPI摄像头，智能计算卡402可以是基于RV1109主控芯片的多功能智能计算卡，主机设备403可以是各种计算设备，包括但不限于平板电脑、膝上型便携计算机、台式计算机和服务器等等。智能计算卡402包括MIPI接口，摄像头401包括与MIPI接口相匹配的接口，智能计算卡402通过MIPI接口与MIPI摄像头401连接。智能计算卡402还包括MiniPCIE接口，主机设备403具有与MiniPCIE接口匹配的接口，智能计算卡402通过MiniPCIE接口与主机设备403连接。
根据本申请的实施例，RV1109多功能AI计算卡对现有工控主机端设备进行图像智能化升级时，能够直接接入MIPI摄像头，在RV1109多功能AI计算卡上完成图像数据的接入、图像数据前处理、AI智能分析、图像数据后处理等功能，主机端通过MiniPCIE接口能够获得H.264/H.265压缩后的视频流数据及AI分析结果，非常方便的用于完成主机端设备的图像智能化改造。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能计算卡，其特征在于，所述智能计算卡包括：
主控芯片；
电源，与所述主控芯片连接，用于给所述主控芯片供电；
移动行业处理器接口MIPI，与所述主控芯片连接；
小型外围组件互连快速MiniPCIE接口，与所述主控芯片连接；
DDR存储器，与所述主控芯片连接；
嵌入式多媒体卡EMMC芯片，与所述主控芯片连接。
2.根据权利要求1所述的智能计算卡，其特征在于，所述智能计算卡还包括与所述主控芯片连接的通用串行总线USB接口。
3.根据权利要求1所述的智能计算卡，其特征在于，所述智能计算卡还包括与所述主控芯片连接的通用同步异步收发器USART接口。
4.根据权利要求1所述的智能计算卡，其特征在于，所述智能计算卡还包括与所述主控芯片连接的通用输入输出GPIO接口。
5.根据权利要求1所述的智能计算卡，其特征在于，所述智能计算卡还包括USB接口、USART接口和GPIO接口，所述USB接口、USART接口和GPIO接口均与所述主控芯片连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的智能计算卡，其特征在于，所述MIPI接口是MIPI摄像头串行接口MIPI-CSI。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的智能计算卡，其特征在于，所述电源包括：
电源芯片，所述电源芯片与所述主控芯片连接；以及
电源输入接口，所述电源输入接口与所述电源芯片连接。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的智能计算卡，其特征在于，所述主控芯片是RV1109芯片。
9.一种图像处理设备，其特征在于，所述图像处理设备包括：
摄像头；以及
根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的智能计算卡，所述智能计算卡通过所述智能计算卡中的MIPI接口与所述摄像头连接。
10.一种智能计算系统，其特征在于，所述智能计算系统包括：
主机设备；以及
摄像头，用于采集图像数据；以及
根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的智能计算卡，所述智能计算卡通过所述智能计算卡中的MIPI接口与所述摄像头连接，并且所述智能计算卡通过所述智能计算卡中的MiniPCIE接口与所述主机设备连接。
Priority Applications (1)
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| CN202022716816.8U CN213276640U (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 智能计算卡、图像处理设备和智能计算系统 |
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| CN202022716816.8U CN213276640U (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 智能计算卡、图像处理设备和智能计算系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113673648A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-19 | 云南昆钢电子信息科技有限公司 | 一种无人驾驶电机车二维码定位装置 |
| WO2023162885A1 (ja) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、データ構造、データ製造方法 |
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2020
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