Камера машинного зрения OpenMV H7 Plus: инструкция, примеры использования и документация

Используйте платформу с интегрированным модулем видеокамеры OpenMV H7 Plus для реализации проектов с машинным зрением. На плате распаян дополнительный микроконтроллер для обработки данных изображения на лету и управления внешними устройствами.

Камера OpenMV H7 Plus позволит сделать умную систему видеонаблюдения с распознаванием лиц, цифровое зрение для робота или систему сортировки на производстве.

Подключите плату к компьютеру по USB. Для коммуникации используйте кабель micro-USB.

Установите и настройте интегрированную среду разработки OpenMV IDE.

Захват изображения осуществляет светочувствительная КМОП-матрица OV5645 от компании OmniVision. Размер матрицы 1/4″ с максимальным разрешением 2592×1944. Камера позволяет снимать видео в 8-битном режиме оттенков серого или цветном 16-битном формате RGB565 с частотой 120 кадров в секунду. Поддерживаются форматы сжатия MJPEG, GIF и несжатое видео RAW.

Объектив с фокусным расстоянием 2,8 мм и диафрагмой F2.0 крепится через байонет со стандартной резьбой M12 с шагом 0,5 мм, поэтому к OpenMV H7 Plus подходят сменные объективы от GoPro и других портативных камер. На обратной стороне объектива установлен ИК-фильтр на 650 нм, который можно снять для съёмок в темноте.

Мозгом платы выступает 32-битный процессор STM32H743II от компании STMicroelectronics с вычислительным ядром ARM Cortex-M7. Контроллер отвечает за обработку изображения с камерного модуля OV5640, а также предоставляет доступ к 10 пинам ввода-вывода общего назначения (GPIO) для коммуникации с внешними устройствами.

Микроконтроллер предоставляет 2 МБ Flash-памяти и 1 МБ RAM-памяти, которые дополнены 32 МБ внешней Flash-памяти W25Q256JVи 32 внешней RAM-памяти IS42S32800G.

Порт micro-USB предназначен для прошивки и питания платформы OpenMV H7 Plus. Для подключения к ПК понадобиться кабель micro-USB.

Слот предназначен для установки карты памяти формата microSD. Внешняя память пригодится для записи и хранения тяжёлых медиафайлов.

Для обеспечения автономности устройства на плате расположен разъём питания JST PH-2 Male. Для автономного питания камеры используйте аккумуляторы или батарейки с разъёмом JST PH-2. Диапазон входного напряжения от 3,6 до 5 вольт.

Понижающий DC-DC преобразователь PAM2305AAB330 обеспечивает питание микроконтроллера и другой логики платы при подключении питания через USB-порт или пин Vin. Диапазон входного напряжения от 3,6 до 5 вольт. Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 250 мА.

• VIN: Пин для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 3,6 до 5 вольт.
• 3V3: Пин от стабилизатора напряжения с выходом 3,3 вольта и максимальных током 250 мА. Регулятор обеспечивает питание микроконтроллера и другой обвязки платы.
• GND: Выводы земли.

• Цифровые входы/выходы: 10 пинов: P0–P9
  Логический уровень единицы — 3,3 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 25 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
• АЦП: 1 пин: P6
  Позволяет представить аналоговое напряжение в цифровом виде. По умолчанию разрядность АЦП установлена в 12 бит. Диапазон входного напряжения от 0 до 3,3 В. При подаче большего напряжения микроконтроллер может выйти из строя.
• ЦАП: 1 пин: P6
  Позволяет выводить аналоговое напряжение из цифровых значений. Разрядность ЦАП не меняется и установлена в 12 бит.
• ШИМ: 8 пинов: P0–P2 и P4–P8
  Позволяет выводить аналоговое напряжение в виде ШИМ-сигнала из цифровых значений. По умолчанию разрядность ШИМ установлена в 16 бит.
• I²C Для общения OpenMV H7 c платами расширения и сенсорами по интерфейсу I²C.
  • I²C2: пины SDA2/P5 и SCL2/P4
  • I²C4: пины SDA4/P7 и SCL4/P8
• SPI Для общения OpenMV H7 c платами расширения и сенсорами по интерфейсу SPI.
  • SPI2: пины MOSI2/P0, MISO2/P1, SCK2/P2 и SS/P3
• Serial/UART Для общения OpenMV H7 c платами расширения и сенсорами по интерфейсу UART.
  • UART1: пины TX1/P1 и RX1/P0
  • UART3: пины TX3/P4 и RX3/P5
• CAN Для общения OpenMV H7 c модулями по интерфейсу CAN.
  • CAN2: пины TX2/P2 и RX2/P3

• Чипы: микроконтроллер STM32H743II и камера OmniVision OV5640
• Входное напряжение питания:
  • Через USB: 5 В
  • Через пин Vin: 3,6–5 В
• Ток потребления в фоновом режиме: до 140 мА
• Ток потребления в активном режиме: до 240 мА
• Максимальный выходной ток пина 3V3: 250 мА
• Напряжение логических уровней: 3,3 В
• Максимальный ток с пина или на пин: 25 мА
• Карта памяти: microSD
• Встроенная подсветка:
  • 1× RGB-светодиод
  • 2× ИК-светодиод (850 нм)
• Габариты: 45×36×32 мм

• Ядро: ARM Cortex®-M7
• Разрядность: 32 бита
• Тактовая частота: 480 МГц
• Flash-память:
  • Встроенная в микроконтроллер: 2 МБ
  • Внешняя на плате: W25Q256JV 32 МБ
• RAM-память:
  • Встроенная в микроконтроллер: 1 МБ
  • Внешняя на плате: IS42S32800G 32 МБ
• Контакты ввода-вывода: 10 (9 толератны к 5 В)
• Контакты с прерываниями: 10
• Контакты с АЦП: 1
• Разрядность АЦП: 12 бит
• Контакты с ЦАП: 1
• Разрядность ЦАП: 12 бит
• Контакты с ШИМ: 9
• Разрядность ШИМ: 16 бит
• Аппаратные интерфейсы: 2× UART, 2× I²C, 1× SPI, 1× CAN

• Форм-фактор: 1/4″
• Разрешение: 2592×1944
• Частота кадров:
  • QSXGA (2592×1944): 15 к/с
  • 1080p (1920×1080): 30 к/с
  • 720p (1280×720): 60 к/с
  • VGA (640×480): 90 к/с
  • QVGA (320×240): 120 к/с
• Фокусное расстояние объектива: 2,8 мм
• Диафрагма: F2.0
• ИК-фильтр: 650 нм (убираемый)
• Чёрно-белый режим: 8-бит
• Цветной режим: 16 бит (RGB565)
• Байонет объектива: M12/0,5 мм

• Среда разработки OpenMV IDE
• Камера машинного зрения OpenMV H7 Plus в магазине.
• Векторное изображение платформы OpenMV H7 Plus
• Библиотека знаний по OpenMV от производителя
• Datasheet на микроконтроллер STM32H743II
• Reference Manual на микроконтроллер STM32H743II
• Datasheet на камерный модуль OmniVision OV5645