01
仿生眼概述
人类视觉系统简介 · 仿生眼技术背景 · 实时图像处理流水线的概念与挑战
视觉基础背景
02
流水线架构基础
流水线设计原则 · 数据流模型 · 同步与异步处理 · 乒乓缓冲机制
架构乒乓缓冲
03
图像传感器接口
CMOS传感器工作原理 · MIPI CSI-2协议 · RAW数据格式解析 · 传感器配置与初始化
传感器MIPI
04
色彩处理流水线
Bayer模式与去马赛克 · 白平衡校正 · 色彩空间转换 (RGB/YCbCr) · Gamma校正
ISP色彩
05
图像预处理
降噪滤波 (均值/高斯/双边) · 直方图均衡化 · 图像锐化 · 对比度增强
滤波增强
06
仿生视觉特征提取
边缘检测 (Sobel/Canny) · 角点检测 (Harris/FAST) · 光流计算 (Lucas-Kanade)
特征光流
07
实时目标跟踪
均值漂移算法 · 卡尔曼滤波预测 · 特征匹配与数据关联 · 多目标跟踪策略
跟踪卡尔曼
08
立体视觉与深度估计
双目相机标定 · 视差图计算 · 深度图生成 · 点云数据简介
立体深度
09
仿生运动控制
注视控制 (Saccade) · 平滑追踪 (Smooth Pursuit) · 前庭-眼反射 (VOR) 模拟
运动眼动
10
FPGA加速实现
HLS设计流程 · 流水线并行化策略 · 资源优化与时序约束 · 片上调试技巧
FPGAHLS
11
嵌入式系统集成
ARM+FPGA异构架构 · DMA数据传输 · 中断管理 · 实时操作系统 (RTOS) 任务调度
嵌入式RTOS
12
性能评估与优化
帧率测量 · 延迟分析 · 功耗优化 · 算法精度与速度权衡
性能优化
13
仿生眼应用案例
无人机避障 · 机器人导航 · AR/VR眼球追踪 · 医疗辅助视觉
应用案例
14
未来趋势与挑战
神经形态视觉传感器 · 事件驱动相机 · 类脑计算与仿生眼的融合
趋势神经形态
15
课程总结与项目实战
综合项目设计 · 常见问题排查 · 资源推荐与社区交流
实战总结
16
高级流水线调度
动态电压频率调整 (DVFS) · 任务优先级反转处理 · 多级流水线深度优化
调度DVFS
17
图像压缩与传输
JPEG/JPEG-XS硬件编码器 · H.264/H.265实时编码 · 无线传输协议 (Wi-Fi 6/5G)
压缩传输
18
仿生眼安全与隐私
数据加密 (AES) · 安全启动链 · 物理不可克隆函数 (PUF) · 隐私保护算法
安全隐私
19
多模态传感器融合
IMU数据融合 · GPS定位辅助 · 激光雷达点云对齐 · 事件相机与帧相机融合
融合多模态
20
仿生眼机械设计
微型云台结构 · 压电陶瓷驱动 · 柔性电路板设计 · 散热与封装
机械结构
21
仿生眼光学系统
液态透镜自动对焦 · 可变光圈控制 · 鱼眼镜头畸变校正 · 多光谱成像
光学透镜
22
仿生眼神经形态计算
脉冲神经网络 (SNN) 基础 · STDP学习规则 · 神经形态芯片 (Loihi/TrueNorth) 接口
SNN神经形态
23
仿生眼软件框架
ROS2集成 · OpenCV优化 (NEON/OpenCL) · 自定义算子开发 (TVM/TensorRT)
软件框架
24
仿生眼测试与验证
硬件在环测试 (HIL) · 场景仿真器 (CARLA/Gazebo) · 自动化测试脚本
测试仿真
25
仿生眼低功耗设计
近阈值计算 · 电源门控 · 时钟门控 · 自适应电压调节
低功耗门控
26
仿生眼可靠性设计
冗余架构 · 看门狗定时器 · 错误校正码 (ECC) · 故障注入测试
可靠性ECC
27
仿生眼人机交互
眼动追踪 · 注视点渲染 · 脑机接口 (BCI) 初步 · 手势控制
交互BCI
28
仿生眼开源项目
OpenEyes · Pupil Labs · OpenBCI集成 · GitHub社区贡献指南
开源社区
29
仿生眼伦理与法规
隐私法规 (GDPR) · 医疗设备认证 (FDA/CE) · 伦理审查委员会流程
伦理法规
30
仿生眼创业与产业化
技术转移路径 · 知识产权策略 · 融资与团队建设 · 市场分析
创业产业化