深度解析M1808 AI核心板硬件性能

近年来，随着人工智能技术的不断发展，相应的AI算法与产品方案也层出不穷。但是技术门槛高，产品稳定性参差不齐成为了制约行业发展的主要瓶颈。M1808 AI核心板是ZLG布局AI及计算机视觉领域的重要产品，旨在为用户提供“嵌入式”+“AI”解决方案平台，以AI算法赋能传统嵌入式硬件，除了提供稳定可靠的硬件平台之外，同时免费提供基于各种应用数据集训练的AI算法，极大降低了“嵌入式”和“AI”的开发门槛。

在当前热门的人脸识别领域，ZlG将人脸识别算法免费植入M1808 AI核心板中，为用户提供“硬件+软件+算法”系统化解决方案。这一方案既能够满足客户快速开发的需求，又能最大程度保证验证结果的精准度，可广泛应用于火车站、安检卡口、校园、小区、写字楼等出入管理场景。

本文将从主控平台，配套硬件以及检测Demo这三个方面对ZLG人脸识别解决方案做具体介绍。

一、主控平台

人脸识别的应用领域广泛，但解决方案的框架大体类似。ZLG紧跟行业发展，归纳出如下图所示人脸识别方案的框图。

图1.1

由框图可知，主控平台选择ZLG最新推出的M1808 AI核心板。作为一款面向人工智能开发平台的产品，M1808在视觉处理方面有着高运算速率、高运算精度以及低功耗的高性能表现。

图1.2 M1808核心板产品

如上图所示，M1808 AI核心板板载1.6GHz双核64位Cortex-A35架构的处理器RK1808，集成NPU峰值算力可达3.0TOPs，支持INT8/INT16/FP16混合运算，最大程度兼顾性能、功耗、运算精度，并支持TensorFlow/MXNet/PyTorch/Caffe等一系列框架的网络模型转换，兼容性强。其VPU视频处理单元支持全格式的1080P视频编解码，支持摄像头视频信号输入，并具有内置ISP。如图1.3所示为RK1808芯片功能方框图。

图1.3 处理器RK1808功能方框图

核心板整体功能特点一览：

l MPU采用高性能64位的Cortex™-A35处理器RK1808，工作频率可达1.6GHz；

l 集成 32KByte 一级指令缓存；集成 32KByte 一级数据缓存；

l 集成NPU（神经网络处理单元）协处理器；

l 支持最大1920 Int8 MAC operations per cycle；

l 支持最大64 FP16 MAC operations per cycle；

l 支持最大192 Int16 MAC operations per cycle；

l 512Kbyte内部缓冲空间；

l 支持支持全格式的H.264 1080p@60fps解码和H.264 1080p@30fps编码；

l 集成高品质的JPEG编/解码器；

l 内存：1GByte DDR4 SDRAM；

l 存储：4GByte eMMC；

l Linux操作系统。

如图1.4所示为M1808_EV_Board评估板产品图片。

图1.4  M1808_EV_Board评估板产品

二、配套硬件

图像数据采集方面，M1808_EV_Board评估板为开发用户提供了1路CSI摄像头接口和1路可扩展USB接口。人脸检测识别方案可以选用USB接口的双目摄像头，以支持具有活体检测功能的人脸识别算法库。双目摄像头如图1.5所示。

图1.5  双目摄像头

图像显示方面，M1808评估板为用户提供MIPI-DSI接口和RGB接口两种液晶显示接口。本文介绍的人脸识别Demo运行显示是采用一款由ZLG生产的10.1寸LVDS接口的液晶显示屏LCD-1280800W101TC，如图1.6所示。摄像头采集的人脸将会以实时方框形式在液晶屏上标记显示。

图1.6  LCD-1280800W101TC 10.1寸LVDS液晶显示屏套件

三、人脸识别检测Demo

1. 开发环境搭建

将M1808平台的交叉编译工具m1808-sdk-1.0-ga.tar.gz拷贝至开发主机Ubuntu下，并执行如下命令解压安装：

$ sudo mkdir -p /opt/zlg
$ sudo tar -xf m1808-sdk-1.0-ga.tar.gz –C /opt/zlg

在用户配置文件~/.bashrc中添加如下语句，保存后重新打开终端就可以直接使用该平台工具链，完成工具链环境搭建：

$ export PATH=/opt/zlg/m1808-sdk-1.0-ga/host/bin:$PATH

2. Demo程序

Demo采用Qt图形界面开发框架。在工程文件中添加OpenCV库、Sqlite3库和由ZLG算法团队研发的人脸识别算法库等相关库，之后内部程序通过调用相关库提供的各种接口，包括数据存储、模型构建初始化、人脸检测、人脸比对等API进行相关人脸检测识别功能的实现。

例如有关人脸检测功能实现，先定义rockx_handle_t类型的句柄，通过操作该句柄调用如下API完成指定功能模块的初始化：

rockx_ret_t rockx_create(rockx_handle_t* handle,rockx_module_t m,void* config,size_t config_size);

再调用人脸检测API实现人脸检测功能：

rockx_ret_t rockx_face_detect(rockx_handle_t handle,rockx_image_t* in_img,rockx_object_array_t* face_array,rockx_async_callback callback);

Demo整体流程框图如下图1.7所示：

图1.7  Demo程序流程图

3. Demo效果

实际检测的人脸以绿色选框标记出来，Demo运行显示效果展示如图1.8所示：

图1.8  Demo展示效果

M1808 AI核心板在不同维度的卓越硬件功能，使其具备了成为一款高端产品的基本要素。相信这款产品对于构建智能物联系统，助力创造AIoT无限可能会有很好的推动作用，ZLG未来也将致力更多此类优质产品的研发。