13-01 OV5642カメラモジュール+アダプタボード+FPGAボード
●CMOSイメージセンサを直で操作する
本企画は「ディープラーニングのハードウエア化」なので、写真13-01のようなCMOSカメラ(イメージセンサ)をロジックで直接制御します(*1)。まずはこのカメラモジュールをFPGAボードに繋いでVGAに動画を映したいと思います。
(*1)USBカメラをOSで制御して推論するといったものではなく、ガチガチのハード化を目指している。 |
写真13-01 OV5642カメラモジュール。これはebayで購入したもの
●CMOSカメラは1個3〜4千円で買える
OV5642カメラモジュールは複数のルートで手に入れることが出来ます。以下に入手先の例を示します(2020年5月現在)。
@日昇テクノロジー社から
Aebayから(これ以外にも複数の出展者がいるのでOV5642で検索)
ebayは安価ですが納品に2〜3週間かかります。また秋月電子で扱っているものには水晶発振器(写真13-02参照)がないので本企画には使えません。 |
写真13-02 裏側に水晶発振器がついていないとダメ
●アダプタ基板は3,900円で買える
CMOSカメラとFPGAボードを繋ぐアダプタ基板はここで購入できます(*2)。写真13-03のように16ピンコネクタ、40ピンコネクタ、33Ωx4個を半田付けします。またD1はワイヤで短絡します。
(*2)DE0ボード+OV7670用だが、DE1-SoC+OV5642にも使える。16ピンコネクタは日昇カメラ側に半田付け |
写真13-03 デジタルフィルター社のアダプタ基板。このように半田付けする
●アダプタ基板はOV7670用なのでOV5642だと4ピン余る
OV5642モジュールは20ピンですが17〜20ピンは使用しません。写真13-04のように開放にします(*3)。
(*3)アダプタ基板の回路図はここにあるので念のためにカメラモジュールの回路と付き合わせると良い |
写真13-04 カメラモジュールの挿し方を間違えないようにする
●アダプタ基板はDE0用だがDE1-SoCにもそのまま使える
アダプタ基板を写真13-05のようにDE1-SoCの外側のコネクタ(GPIO1)に挿します。また12V(電源)、USB(プログラミング用)、VGAコネクタをつなぎます。 |
写真13-05 FPGAボードのセットアップ
●とりあえず白黒動画を映すことができた!
FPGAボードにQuarutusプロジェクトを書き込むと(ここにその手順)、写真13-06のようにVGAに白黒の動画が現れます(*4)。
画面最上部1ラインぶんがじくじくし、また左の方に縦にドットが流れるような現象がありますが(*5)、MNIST画像の推論には影響ないと思われるのでそのまま進めます。
(*4)OV5642自体はカラーだがYUVのYだけを使って推論する(MNISTテスト画像は白黒なので)。
(*5)原因、対処法が分かる方は教えてください。 |
写真13-06 静止画ではなく動画です。Youtubeにアップしたので見てください
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