基于深度学习 2D 人脸识别的NXP i.MX 8 M Shark 方案

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基于深度学习 2D 人脸识别的NXP i.MX 8 M Shark 方案

随着 AI 技术应用领域的快速扩展，国内外众多企业或服务商也想借此进入或拓展文字、语音或视觉等领域，尤其是计算机视频 + 深度学习的黄金搭档，其应用范围和效果更加突出。为了适应上述科技趋势，XX 推出 Shark 方案，其采用恩智浦的 i.MX 8 M 作为方案主芯片，i.MX 8M 系列的应用处理器基于 ARM® Cortex®-A53 和 Cortex®-M4 内核，具有业界领先的音频、语音和视频处理功能，适用于从消费家庭音频到工业楼宇自动化，移动计算机以及 Auto 等广泛应用，不仅具有高品质视频，提供全 4K UltraHD 分辨率和 HDR(Dolby Vision、HDR10 和 HLG)、提供最高水平的专业音频保真度，具有 20 多个音频通道，每个通道 384KHz，同时带来 DSD512 音频功能、适用于无风扇运行，散热系统成本低和电池寿命长，还拥有灵活的存储器选件、最新的高速接口可提供灵活连接。最后，i.MX 8M 系列的应用处理器全面支持恩智浦的 10 年和 15 年产品长期供货计划。

1、人脸识别算法基本思路


检测：Camera 采集图像 à 设置 OpenCV 人脸检测分类器 haarcascade_frontalface_alt.xml 和各种预处理、设定特征检测人脸 API 函数的参数 à 查找出图像中所有人脸，并将结果以方框显示的方式标注出来。


注 册 ：根据客户需要，设定注册按钮 à 等待系统检测到需要注册的人脸对象 à 输入对应人脸 Label à 点击提交按钮 à 完成注册。


识 别 ：设定人脸识别的阈值 à 检测到人脸 à 深度学习人脸识别算法将人脸图像与已注册过的所有人脸数据进行对比度或相似度计算 à 相似度计算结果必须大于设定的识别阈值 à 显示最大相似度对应的人脸 Label 和计算结果。

1_1、算法流程_人脸识别

2、方案特点


① i.MX 8 M 为 Cortex-M4 + 四核 Cortex-A53。
② 多功能显示接口
③ 多功能 Camera 接口
④ 支持 5V & 12V 电源输入切换
⑤ 支持 Type-C 及 USB HOST 功能
⑥ 人脸识别应用采用深度学习视觉算法，系统很好地平衡识别准确率与帧率
⑦ 借助 3D 结构光 Camera 实时处理三维视觉数据的各种应用

3、方案功能


① 摄像头功能：两路 4lane MIPI-CSI 。
② 连接功能：支持最大 1Gbps 的 RJ45 以太网接口，同时支持 USB3.0 Type-C、USB3.0 Type-A、M.2（PCIe2.0）、I2C、SPI、UART 等接口。
③ 显示功能：支持最大 4Kp60 HDMI 输出显示，一路1080p60 MIPI-DSI 输出显示接口。
④ 音频功能: 支持一路 3.5mm 耳机音频输出。
⑤ 2D 人脸识别功能: 结合 Camera，执行多人 2D 人脸检测与识别，支持同一时间单人注册与自定义英文标签 Label 输入。
⑥ 3D 人脸识别功能: 结合 3D 结构光 Camera，执行3D 人脸重建、检测、识别。

4、ATU 可提供的支持


① 提供所有的硬件设计资料、SDK 和 DS 工具
② 给客户做软硬件培训，并提供 FAQ 和Hands On 文档
③ 协助客户完成原理图和 PCB 设计，搭建系统开发环境
④ 协助客户搭建 Camera 的开发环境和运行 Sample Code

5、技术文档
（见方案附件）


► 场景应用图

► 产品实体图

► 展示版照片

► 方案方块图

► 场景应用图二

► Shark 方案开发套件

► 核心技术优势
1. 一路 HDMI 2.0a，支持最大 4Kp60 输出显示
2. 一路 MIPI-DSI（4-lanes）， 支持最大 720p60 输出显示。
3. 两路 MIPI-CSI （4-lanes）Camera，支持 4Kp30, 1080p60/30, 5MP at 15 fps, 720p60, VGA at 60 fps。
4. 一个 M.2 接口，上面集成 PCIe2.0、USB2.0、UART、SDIO、I2C、I2S 等接口，可以外接 WIFI&BT、4G 等模块。40 Pin 引脚功能）
5. 一个 40 Pin Header 接口，上面带有 UART、I2C、SAI、GPIO 等资源（兼容树莓派）


► 方案规格
1. 主芯片 i.MX 8 MM，四核 Cortex-A53  + Cortex-M4。
2. 支持从 SD 卡、EMMC、Nor Flash 启动，支持 DSI、HDMI 输出显示。
3. 支持 5V & 12V 电源输入切换、Type-C 及 USB HOST 功能。
4. 支持 MIPI CSI Camera 输入、M.2 接入其他外部模组。
5. 提供 i.MX 8 M 系列应用 DEMO ，方便客户对各种应用算法进行移植。




文章出处：大联大

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