基础信息
牵头参赛单位:万御科技集团有限公司
证照号码:71476777-000-12-19-3
单位类型:企业
项目规模:初创型
参赛团队负责人:魏嘉俊
参赛项目技术介绍
核心技术介绍:当前产品在系统上是由两部分组成,硬件电路和软件平台。
硬件电路由三部分组成:连接电源并驱动电机转动的底板、内含系统与核心算法的主板、各种尺寸的灯条。在运行时,底板连接外部电源,并通过无线供电发射电路将能源通过电磁耦合传输到主板中;同时底板驱动直流无刷云台电机的转动,以保障设备显示部分能够保持高速旋转;底板预留了一个用于与主板通信的对管。底板与主板能够完成简单通讯,底板安装的无线遥控器接收模块接收到的指令就可以传递到主板中,控制视频播放;主板上接收到的用户APP的指令也可以传递到底板中,控制电机启停。
主板主要包含了无线通信模块、ARM处理器、FPGA。其中ARM处理器运行的是Linux内核(Android是基于Linux内核的),可以驱动无线通信模块,使设备成为热点供用户连接(常用模式)或控制设备连接路由器(联网模式,用于云平台);处理器的系统内包含视频解码功能,将用户上传的通用格式视频解码,并传输至FPGA。
FPGA内运行的是实时图像处理算法以及LED灯驱动芯片的驱动逻辑,由于FPGA的特殊特性,它能够根据设计者的数字逻辑设计,高速、并行地处理信号。FPGA运行的实时图像处理算法将ARM处理器输出的视频进行坐标转换,使图像适配圆形的显示器,并将颜色进行校准,保障图像显示的亮度均匀、色彩饱和度高。当用于联屏时,FPGA内置的图像拼接的算法可以直接控制图像的显示面积,并将边缘进行特殊处理,保障联屏时的视觉效果。
灯条选用订制高亮LED灯珠,在无线供电技术的加持下,灯条发光时有足够大的电流,保障亮度维持在很高的级别,因此我司设备的亮度是市面上最高的。灯条的驱动芯片选用的是能够有14位色彩位数控制的驱动芯片(单色14位,一颗灯珠三色,R/G/B各14位),能够充分还原经FPGA图像增强算法后的24位色彩图像。在研发阶段,我们详细记录每颗灯珠的颜色,并利用上位机计算色差的离散值,拟合到最佳补偿曲线,并将色差补偿的数据添加到色彩校正算法中。
软件平台自主开发了包含了PC端、Android的应用,充分显示了公司的研发决以及研发实力。目前PC端的功能最复杂,包含了联屏调试、设备调试的高级功能,除此以外的所有其他功能,各平台客户端都能够完成。
1.FPGA实时图像处理及LED驱动
基于FPGA实现图像坐标系转换、颜色校正、LED逐点校正、图像增强、圆形图像拼接等算法,将POV旋转显示的显示效果做到业界最优。同时结合了图像识别技术,对显示设备的每颗灯珠进行色差校正,在业内仍数独家。
1.无线供电技术
为确保设备可靠性和使用寿命,自主开发了大功率、高效率的无线供电系统和与之配合的电机、通讯电路及设备结构。得益于无线供电、近距离无线通讯及整体系统结构之间的配合,可大幅度减小设备尺寸及厚度,节约维护成本。目前的几款产品在业内仍保持体积最小、厚度最薄的记录,并可支持单台固定、多台联屏及移动携带等场景。在提升显示效果的同时极大扩展了设备使用范围。
1.Android应用开发技术
用于开发安卓应用,可通过预留的API接口与设备通信并控制设备。
1.视频转码技术
在各个版本的软件应用中采用,用于将图片、动图、视频格式转换成mp4格式,统一可被硬件解码播放。该技术与硬件图像转换算法配合。
1.硬件驱动技术
无线通讯模块的驱动移植,确保稳定性和容错能力。FPGA驱动接口编写,实现由应用层到硬件底层完全控制。设备ARM、FPGA等可编程器件均可远程升级固件。
1.无线投屏
连接设备WiFi,利用设备管理APP(PC端或Android端),可以将摄像头获取的视频流直接实时上传到全息炫屏显示的技术。该技术需要设备支持WiFi、能够对接收到的视频流解码,并需要客户端软件能够实时编码,发送视频流。
技术先进性:当前产品在系统上是由两部分组成,硬件电路和软件平台。
硬件电路由三部分组成:连接电源并驱动电机转动的底板、内含系统与核心算法的主板、各种尺寸的灯条。在运行时,底板连接外部电源,并通过无线供电发射电路将能源通过电磁耦合传输到主板中;同时底板驱动直流无刷云台电机的转动,以保障设备显示部分能够保持高速旋转;底板预留了一个用于与主板通信的对管。底板与主板能够完成简单通讯,底板安装的无线遥控器接收模块接收到的指令就可以传递到主板中,控制视频播放;主板上接收到的用户APP的指令也可以传递到底板中,控制电机启停。主板主要包含了无线通信模块、ARM处理器、FPGA。其中ARM处理器运行的是Linux内核(Android是基于Linux内核的),可以驱动无线通信模块,使设备成为热点供用户连接(常用模式)或控制设备连接路由器(联网模式,用于云平台);处理器的系统内包含视频解码功能,将用户上传的通用格式视频解码,并传输至FPGA。FPGA内运行的是实时图像处理算法以及LED灯驱动芯片的驱动逻辑,由于FPGA的特殊特性,它能够根据设计者的数字逻辑设计,高速、并行地处理信号。FPGA运行的实时图像处理算法将ARM处理器输出的视频进行坐标转换,使图像适配圆形的显示器,并将颜色进行校准2.1节,保障图像显示的亮度均匀、色彩饱和度高。当用于联屏时,FPGA内置的图像拼接的算法可以直接控制图像的显示面积,并将边缘进行特殊处理,保障联屏时的视觉效果。灯条选用订制高亮LED灯珠,在无线供电技术的加持下2.2节,灯条发光时有足够大的电流,保障亮度维持在很高的级别,因此我司设备的亮度是市面上最高的。灯条的驱动芯片选用的是能够有14位色彩位数控制的驱动芯片(单色14位,一颗灯珠三色,R/G/B各14位),能够充分还原经FPGA图像增强算法后的24位色彩图像。在研发阶段,我们详细记录每颗灯珠的颜色,并利用上位机计算色差的离散值,拟合到最佳补偿曲线,并将色差补偿的数据添加到色彩校正算法中。软件平台自主开发了包含了PC端、Android的应用,充分显示了公司的研发决心以及研发实力。目前PC端的功能最复杂,包含了联屏调试、设备调试的高级功能,除此以外的所有其他功能,各平台客户端都能够完成。
技术壁垒:FPGA实时图像处理及LED驱动。基于FPGA实现图像坐标系转换、颜色校正、LED逐点校正、图像增强、圆形图像拼接等算法,其中涉及到硬件算法设计,逻辑流水线设计。该算法开发周期长,优势是可以直接配合视频输入信号播放视频流,将POV旋转显示的显示效果做到业界最优。同时结合了图像识别技术,对显示设备的每颗灯珠进行色差校正,在业内为領先。
高速缓存技术。为了支持图像转换算法,需要在FPGA上利用高速缓存技术支持大量的数据转换计算。
信号完整性技术。结合信号完整性(SI)、电源完整性(PI)技术仿真设计电路板,以高速数字信号设计原理设计电路,以更高的技术标准设计以保障数字系统在高频下的稳定性,同时确保设备顺利通过CCC、CE、FCC中EMC相关认证。
自主C#应用开发。用于开发PC端软件,用于控制设备。
自主Android应用开发。用于开发安卓应用,可通过预留的API接口与设备通信并控制设备。
产品或技术成熟度:目前产品处于量产阶段。主要应用于以下场景:
1.门店广告展示:直接安装在门店吸引人流,为商家促销;目标行业:消费者品牌包括服装品牌,美妆品牌,珠宝钟錶品牌,汽车品牌,家器品牌,电信公司,超市,连锁饮食集团,酒店,商场,赌场,博物馆等;
2.医疗教育:配合互动系统,作为医疗教育器材,教师可以手势对医学3D模形进行深度讲解,提高教学效率。目标行业:医疗、教育;
3.线下人工智能客户系统:结合人工智能和语言识别系统,取代线下真人客户,以3D全息真人或卡通人物形式跟客户进行语言交流互动。目标行业:高端服务行业,如银行,消费者品牌;
4.3D视像会议系统:结合3D人脸扫描,对用户进行人脸建模,配合5G网络,实行远程视像会议。目标行业:企业端客户。
联系人:孙明达, 邮箱:sunmingda@7ipr.com, 电话:18618174056, 微信:18618174056