Il concetto di Telecamera Industriale vi è sempre sembrato troppo complesso per essere affrontato nel campo “open”? Beh, niente di più sbagliato: Gaurav Singh, (Circuit Valley), ha progettato una telecamera industriale USB 3.0 Type-C hardware open source con tre schede: una per acquisire dati tramite un sensore CMOS, un’altra basata su un FPGA Lattice Crosslink NX per gestire l’elaborazione delle immagini e infine , una scheda dotata di un controller Infineon FX3 USB 3.0 per l’invio dei dati video all’host.

Questo design consente alla fotocamera fai-da-te di essere estremamente flessibile, poiché ad esempio è possibile mantenere la scheda FPGA e USB e semplicemente cambiare la scheda del sensore con una fotocamera migliore/diversa. Viene fornita anche una custodia stampabile in 3D e la fotocamera supporta obiettivi con attacco C, quindi l’obiettivo può anche essere facilmente cambiato secondo necessità. Ecco come appare il risultato finale.

Specifiche della fotocamera

 

 

Scheda sensore

• Sensore ad esempio Sony IMX290, IMX327 o IMX462.
• Oscillatore
• Interfaccia FPGA/scheda host – Connettore ad alta densità con I2C, MIPI a 4 corsie con clock, I2C, pochi altri segnali di controllo e alimentazione.
• Tensioni: 1,2 V, 1,8 V e 2,9 V.

Scheda FPGA

• FPGA – Lattice Crosslink NX LIFCL-40 con 39k celle logiche in pacchetto 256caBGA.
• Memoria di sistema: 2x 16 Mybte RAM.
• Memoria flash di configurazione FPGA.
• 2 connettori ad alta densità per il collegamento al sensore e alle schede USB.
• Tensioni: 1,0 V e 1,8 V.

Scheda USB

• Controller USB 3.0 – Infineon (precedentemente Cypress Semi) CYUSB3014 Controller USB 3.0 Superspeed.
• Archiviazione – EEPROM (per la configurazione).
• USB – 1x connettore USB 3.0 Type-C + USB 3.0 mux per supportare l’inversione del connettore.
• Tensioni: 1,2 V, 1,8 V e 3,0 V.
• Ingresso alimentazione – 5 V tramite porta USB-C.

 

 

Potete trovare i file di progettazione hardware (schemi PDF e Protel, layout PCB, Gerber) per tutte e tre le schede, nonché il firmware in esecuzione sul controller USB 3.0 su Github. Dovrebbe esserci anche il codice FPGA, ma non sono riuscito a trovarlo al momento della scrittura. Ha anche progettato un contenitore e un supporto dotato di un anello di montaggio da CS a C in Fusion 360 che troverai anche nella cartella “hardware” del repository Github.

Il maker ha testato la fotocamera con un sensore IMX219 che emette dati Bayer grezzi su MIPI CSI e l’FPGA li convertirà in dati RGB tramite un Debayer, prima di convertire i dati RGB in YUV e inviarli alla scheda USB 3.0. L’FPGA gestirà anche il controllo automatico dell’esposizione e del bilanciamento del bianco.

 

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