- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
На Хабре уже опубликовано несколько обзоров пико-проекторов: Aiptek PocketCinema V60 [1] и V100 [2], а также SP-H03 [3] от компании Samsung.
В этой статье мы расскажем о платформе, которая позволяет разрабатывать встроенные устройства с проекционным модулем — это референс-дизайн пикопроектора DLP LightCrafter (DLP3000-C300REF) от компании Texas Instruments.
Существует несколько технологий, лежащих в основе современных пико-проекторов: DLP (Digital Light Processing); LCoS (Liquid crystal on silicon) и LCD. Две последние мы рассматривать не будем. Расскажем чуть подробнее о технологии DLP, которая применяется в нашем устройстве.
Основой DLP является цифровое микрозеркальное устройство — DMD (Digital Micromirror Device) — чип, на поверхности которого находится несколько сотен тысяч микрозеркал, собранных в единый пиксельный массив.
Каждое из зеркал может отклоняться в обе стороны от своего начально положения на небольшой угол (10—12 градусов), тем самым инициируя состояния «включено» и «выключено». Свет, падающий на зеркало, будет направляться на оптику или в сторону (обычно на систему охлаждения). Для отображения полутонов зеркало переключается из «включено» в «выключено» с большой скоростью с помощью широтно-импульсной модуляции.
В качестве излучателей используются светодиоды красного, зеленого и синего цветов.
Само устройство находилось в небольшой коробке. Никаких кабелей и ПО, все необходимо получать отдельно, но при наличии интернета и стандартных кабелей это не проблема.
Внутри было следующее содержимое:
Технические особенности референс-дизайна DLP LightCrafter (DLP3000-C300REF):
Устройство представляет собой «бутерброд» из двух плат на металлической основе. Рядом установлен оптический модуль с излучателем, соединённый с платами гибкими шлейфами. Металлическая основа одновременно служит теплоотводом. Конструкция надежная и практичная. Все необходимые разъемы расположены по периметру и сверху. В принципе, как и должно быть для устройств разработки.
EVM-модуль состоит из процессорной платы, платы драйвера и светоизлучателя. DM365 — это мультимедийный процессор TMS320DM365, основанный на технологии DaVinci компании Texas Instruments. Он используется для запуска Embedded Linux. FPGA — Altera Cyclone IV FPGA, она контролирует смешивание видеоканалов (HDMI или DM365), управляет включением светодиодов и внутренними буферами для быстрого отображения паттернов. DLPC300 — это контроллер DMD. MSP430 управляет питанием и драйверами светодиодов.
Для работы с EVM компания Texas Instruments предоставляет кроссплатформенную графическую утилиту, которая выводит изображения и видео с камеры / HDMI, а также позволяет обновлять встроенное ПО.
Также есть пример командной строки предоставляемого API.
Внутренние паттерны:
Статическое изображение:
HDMI-видео:
Производитель позаботился о беспроблемной сборке и запуске ПО для своего устройства. Предлагается нормальное BSP, позволяющее получить работоспособные бинарные образы в короткое время.
Для начала необходимо скачать и установить Linux DVSDK по ссылке [4]. Но обязательно версии 4.02, в которой присутствует поддержка DM365. Мануалы говорят, что хостом обязательно должна являться ubuntu 10.04. Но мы без проблем перенесли установленную SDK на ubuntu 12.04.
Далее по ссылке [5] нужно найти DLP LightCrafter DM365 DVSDK (версия 4.0), скачать и установить. Из подпапки Changes с установленными файлами необходимо скопировать с заменой фалы в папку с установленными ранее файлами пакета Linux DVSDK.
Сборка осуществляется тулчейном Sourcery для ARM от компании Mentor Graphics. Скачать и установить его можно по ссылке [6]. Важно не забыть добавить в описание $PATH путь к префиксу тулчейна.
Сборка выполняется последовательностью команд make, make all и make components. Собираются образы u-boot, uImage и rootfs для использования с SD-карточкой.
Для установки всего этого на SD-карточку существует готовый скрипт mksdboot_lcr.sh, он находится в папке bin.
После завершения работы скрипта необходимо вставить карточку в разъем и переместить переключатель ближе к разъему.
Загрузка происходит несколько дольше по времени.
Новая платформа для разработки пико-проекционных устройств от Texas Instruments под названием LightCrafter использует цифровой световой процессор (DLP), построенный по технологии МЕМС с почти полумиллионом микрозеркал для формирования изображения. В качестве источника света используется RGB-светодиоды, позволяющие излучать до 20 Люмен света. А при использовании активного охлаждения и системы управления тепловым режимом может быть получен свет силой более 50 Люмен, что позволяет использовать LightCrafter в различных условиях.
DLP LightCrafter может использоваться как портативный проектор с HDMI-входом, а также для проекции структурированных световых паттернов, сложного освещения с возможностью изменения рабочей длины волны (от ультрафиолета до почти что инфракрасного света).
Возможность проецировать структурированные световые паттерны позволяет использовать LightCrafter для мгновенного определения характеристик и распознавания 3D-объектов, не касаясь их. Технология 3D-сканирования работает за счет проецирования движущейся полосы света на объекты и последующего анализа измерений деформации отраженной полосы с помощью алгоритма восстановления 3D-формы. Данная функция может быть использована в бесконтактных сканерах отпечатков пальцев для идентификации людей. Кроме использования для биометрических, лицевых, стоматологических и медицинских сканирований, DLP может применяться в различных приложениях: от промышленных систем контроля до разнообразной научной аппаратуры. За счет использования дополнительной FPGA можно повысить частоту вывода световых паттернов до 4000 в секунду.
Для реализации 3D-сканирования необходима внешняя камера и программное обеспечение, реализующее соответствующий алгоритм 3D-обработки. Настраиваемый вход/выход затвора платформы позволяет синхронизировать захват кадров камерой (а также других периферийных устройств) с проецируемыми кадрами светового паттерна.
Разработчики могут создавать, хранить и отображать проецируемые изображения с использованием программного интерфейса (API) через USB или легкого в использовании графического интерфейса пользователя (GUI).
Мощный цифровой процессор TMS320DM365 и ОС Linux на ядре ARM позволяют разработать полнофункциональную встроенную систему.
Таким образом, использование пико-проектора DLP LightCrafter в новых разработках позволяет сократить цикл проектирования, добиться малого форм-фактора и получить низкую себестоимость конечного оборудования.
Автор: Promwad
Источник [7]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/linux/46304
Ссылки в тексте:
[1] V60: http://habrahabr.ru/company/smartgadget/blog/189138/
[2] V100: http://habrahabr.ru/company/smartgadget/blog/190754/
[3] SP-H03: http://habrahabr.ru/company/samsung/blog/102225/
[4] ссылке: http://www.ti.com/tool/linuxdvsdk-dm36x
[5] ссылке: http://www.ti.com/tool/dlplightcrafter
[6] ссылке: https://sourcery.mentor.com/sgpp/lite/arm/portal/release858
[7] Источник: http://habrahabr.ru/post/198560/
Нажмите здесь для печати.