紫光同创生态职业技能杯

一、杯赛题目：基于紫光同创FPGA的智能图像采集与处理系统

二、赛题任务

FPGA具有实时采集与实时处理的特性，广泛应用在图像的采集及处理，AI大模型逐步应用到各个领域，为各行业赋能。本赛题要求基于小眼睛的PGX-Nano FPGA开发板实现图像的采集及处理，并能对各个功能的参数进行灵活的交互和配置。

图像采集部分要求完成图像数据的实时采集（使用开发板推荐摄像头，推荐摄像头资料见后文），对采集的图像进行实时的亮度色度调整、去噪、叠加等各类图像效果展示。PGX-Nano FPGA开发板提供丰富的PMOD接口，图像的处理效果可以通过外接的PMOD 接口连接VGA显示器进行展示，信号的处理流程及参数可以通过数码管或者通过PMOD串口屏进行展示，系统的交互可以采用按键或者通过板载的外设连接到AI大模型进行交互及控制。

参赛队伍可以基于以上采集系统，结合开发板提供的外设接口（串口、PMOD、 WIFI等），设计并开发针对某个具体场景的图像处理应用，包括并不限于工业、医疗、安防等领域。

本次比赛欢迎具备数字电路基础和verilog语法基础，对FPGA有浓厚兴趣的队伍参赛，并且为参赛队伍提供从FPGA入门到FPGA基础通信接口和图像处理的教程，配套完整的实战代码和技术支持。教程内容如下：

1. FPGA基础开发流程；

2. 开发工具安装及使用；

3. 基础实验设计原理分析及代码实现（流水灯、键控LED灯、呼吸灯、数码管、串口通信）；

4. FPGA资源使用（时钟资源、缓存资源……）；

5. FPGA传感器外设实验（温湿度传感器、超声波测距、光传感器、舵机控制等）；

6. FPGA图像传输接口（VGA、摄像头DVP）；

7. FPGA的图像处理算法实现（提供实战参考代码）。

本次紫光同创生态杯由深圳市小眼睛科技有限公司提供全程技术支持和服务。

三、赛题技术指标

分别完成图像传感器和VGA显示屏的驱动电路设计，建立图像输入到显示输出的视频流。参赛者可以自行设计图像处理效果：

1．图像处理种类数量越多越好，参赛队伍根据设计的图像处理算法自行准备图像素材；

2． 鼓励参赛队将数据通过串口或者WIFI连接AI大模型进行系统智能交互处理；

3．设计应尽可能使用到开发板上的外设接口（串口，WIFI接口等），并实现相应接口的驱动电路设计。

本次大赛指定板卡PGX-Nano套件，介绍见后文，企业将提供100套板卡（借用不包含摄像头、串口屏等外设）免费借用支持。

四、赛事阶段及提交内容

1．初赛提交内容（线上）

1）汇报PPT：方案介绍、设计原理、作品完成进度；

2）工程源码；

3）效果演示视频。

2．总决赛提交内容（线下）

1）汇报PPT：项目介绍、设计内容和方案、技术创新点、测试结果；

2）设计文档：项目简介、设计方案详述、项目创新点、测试结果、团队介绍和竞赛收获；

3）工程源码；

4）效果演示视频。

五、评分标准

六 、FPGA开发板资料

PGX-Nano是一套以紫光同创FPGA为核心的开发板，选用紫光同创logos2系列28nm工艺的FPGA（PG2L50H_6IMBG324）。板载USB转JTAG芯片，且开发板使用USB接口供电，连接Type-C JTAG接口即可实现供电和烧录比特流文件。

板卡搭载一颗容量为2MB的SRAM用于数据缓存，MS9708实现高速8bit DAC，esp32模组实现WIFI、蓝牙透传，CP2102实现串口通信；预留了丰富的40pin扩展IO，同时为用户提供led灯、按键、拨码开关和数码管等基础的硬件电路资源。

PG2L50H_MBG324 参数如下：

开发板图片

开发板外设模块展示

PGX-Nano FPGA开发板提供40pin扩展IO和多个PMOD接口，可根据作品设计的具体场景连接外设模块（如双目摄像头模块、PMOD-VGA转接模块、PMOD串口屏、PMOD音频输入模块、PMOD音频输出模块等）

推荐摄像头

摄像头基于CMOS芯片图像传感器OV5640双目摄像头，通过DVP接口与FPGA实现图像的传输。

大赛设有通知QQ群和杯赛QQ群：

通知大群用于赛事赛制等问题的咨询、答疑，同步更新大赛相关通知。

杯赛群用于赛题相关问题咨询、答疑，赛事资料、工具发放。

杯赛QQ群：897344978

通知QQ群：1044457141