研讨显现人类经过视觉与国际互动时，处理图画的速度比处理书面文本等其他不同方式的信息要快许多倍。增强实际 (AR) 类似于其近亲虚拟实际(VR)，能让用户增强对周边环境的洞悉。它们之间的首要的区别是,AR 凭借文本或其他可视目标等虚拟目标可丰厚或增强自然界。这样能让 AR 体系的用户安全、更高效地与他们的环境互动。这与用户沉浸在人工创立的环境中的虚拟实际不同。增强实际和虚拟的结合常被描绘为为用户出现混合实际 (MR)。咱们中的许多人在日常日子中现已不知不觉地用上了AR，例如咱们的移动设备在进行路途导航时，或是玩精灵宝可梦GO等虚拟游戏时。
当提及 AR 及其运用时，首要想到的作业之一是昂首显现器 (HUD)。它们被用于航空和轿车运用中，让用户无需垂头看仪表盘就能看到相关的飞行器/轿车信息。昂首显现器是较简略的可用 AR 运用之一。具有可穿戴技能等更高档功用的先进 AR 运用往往被称为智能增强实际，据 Tractica 猜测，其市场规模到 2020 年将到达 23 亿美元。
增强实际运用和用例
AR正在进军许多运用范畴，掩盖工业、军事、制作、医疗、交际和商业等不同职业，其许多的用例推进其被广泛选用。在商业范畴，AR首要侧重于交际媒体供给运用，例如可以辨认您攀谈的目标并添加经历信息。AR 还能让顾客看到有时难以观赏到的产品，例如轿车、游艇、建筑物等。
许多 AR 运用都离不开运用侦察佩带的智能眼镜。这些智能眼镜能进步制作环境内的功率，例如便于替换操作手册，向用户展现怎么拼装零部件。在医疗范畴，智能眼镜便于同享医疗记载以及伤口和损害的详细状况，能为现场急救人员和后续急诊室人员供给医治信息。
智能眼镜在工业环境中的运用实例
一个典型的比如是一家大型包裹物流公司。这家公司现在正在运用 AR 智能眼镜阅览发运标签上的条形码。在条形码扫描结束后，智能眼镜能运用WiFi基础设施与公司服务器通讯，断定包裹的终究目的地。在已知目的地后，智能眼镜能向用户提示包裹的堆积处，以便持续发运。
就算不考虑运用和用例，规划一款 AR 体系也会面对多重彼此对立的要求，包含功用、安全、功耗和未来兼容性。假如规划人员要为 AR 体系供给抱负的解决方案，这些都必须考虑到。
完成 AR 体系
这些杂乱的 AR 体系要求可以衔接多个摄像机传感器并处理来自这些传感器的数据，然后让体系了解周围环境。这些摄像头传感器还或许会作业在电磁频谱的不同频段上，例如红外或近红外。此外，这些传感器或许供给来自电磁频谱之外的信息，然后为检测移动和滚动供给输入，例如 MEMS 加快计和陀螺仪，以及全球导航卫星体系(GNSS)供给的方位信息。交融来自多种不同类型传感器的信息的嵌入式视觉体系一般也称为异构传感器交融体系。AR 体系也要求高帧率，以及展开实时剖析、逐帧提取和处理每帧所含信息的才能。供给满意这些要求的处理才能成为组件挑选的决定性要素。
AR 体系剖析
All Programmable Zynq® -7000 SoC 或 Zynq® UltraScale+™ MPSoC 用于完成 AR 体系的处理内核。这些器材自身归于异构处理体系，将 ARM 处理器和高功用可编程逻辑完美结合在一起。Zynq UltraScale+ MPSoC 归于新一代Zynq-7000 SoC，额定供给了一个 ARM® Mali-400 GPU。该系列中的某些成员还包含支撑 H.265 和 HVEC 规范的硬化视频编码器。
这些器材能让规划人员运用处理器抱负地细分体系架构，实实际时剖析功用并传递给生态体系中的传统处理器使命。该可编程逻辑可用于完成传感器接口和处理，然后带来多重优点，详细包含：
·依据运用要求，并行完成 N 个图画处理流水线。
·恣意衔接，能界说和衔接恣意传感器、通讯协议或显现规范，供给灵活性和未来晋级途径。
要完成图画处理流水线和传感器交融算法，咱们可充分运用 Vivado® HLS 和 SDSoC™ 等东西中供给的高层次归纳功用。这些东西具有包含 OpenCV 支撑在内的各种专家级库。为缩短 AR 体系的上市时刻，还可以运用广泛的第三方 IP。这些 IP 专为 AR、嵌入式体系和专门的赛灵思技能开发。这些 IP 模块的供货商中包含 Xylon。Xylon供给能在 Vivado 规划环境中敏捷集成的 LogiBR%&&&&&%KS 系列 IP 核，一起供给便于体系快速发动和运转的拖放功用。另一 IP 模块供货商是 Omnitek，其供给一系列针对 AR 要求的关键环节的 IP 模块，例如实时折叠模块和 3D 处理模块。
规划人员还必须考虑 AR 体系的共同方面。它们不只需求与调查用户周边环境的摄像头和传感器衔接，还需求履行运用和用例所需的算法。一起它们还必须可以盯梢用户的眼睛，判别它们的视野，然后确认他们所凝视的当地。这一般是经过添加调查用户面部的摄像头和完成眼睛盯梢算法来做到的。在完成后，该算法能让 AR 体系盯梢用户视野并确认要发送到 AR 显现器上的内容，然后高效运用带宽和满意处理要求。可是履行检测和盯梢自身便是高核算强度的作业。
大多数 AR 体系归于便携式无系留体系，并且许多时分归于和智能眼镜相同的可穿戴体系。这样假如在供电受限的环境中完成这样的处理功用，就会面对特有的难题。Zynq SoC 和 Zynq UltraScale+ MPSoC 系列器材都能供给最出色的单位功耗功用，经过完成多重选项之一，进一步下降运转功耗。在极点条件下，这些处理器可以进入可被恣意一种源唤醒的待机形式，然后关断占器材一半资源的可编程逻辑。一旦 AR 体系检测到自己被搁置，这些选项都能完成，然后延长了电池运用寿命。在 AR 体系作业过程中，当时未被运用的处理器单元可以经过时钟门控来下降功耗。在可编程逻辑单元内，经过遵从简略的规划规矩如高效运用硬宏、精心规划操控信号和在现在不需求的器材区域考虑运用智能时钟门控，也能完成极高的用电功率。
有几种 AR 运用，例如病患医疗记载同享或出产数据同享，要求在信息保证 (IA) 和要挟防备 (TP) 范畴供给高安全等级，尤其是在 AR 体系具有高度移动性、或许被放错当地的状况下。信息保证要求咱们可以信任存储在体系里的信息以及体系发送和接纳的信息。这样关于归纳人工智能范畴而言，咱们需求运用 Zynq 的安全引导功用来完成加密，并运用 AES 解密、HMAC 和 RSA 验证来进行验证。只需设备正确装备和运转，开发人员就可以运用 ARM Trust Zone 和管理程序完成安全的、外人无法访问的正交环境。
在要挟防备方面，这些器材能运用体系内置的 XADC 来监测供电电压、电流和温度，以发现任何妄图篡改 AR 体系的妄图。假如产生这样的状况，Zynq 器材可供给多种挑选，包含记载该妄图、擦除安全数据，避免 AR 体系再次衔接到支撑性基础设施。
定论
AR 体系在商业、工业、军事等几大职业的运用正日趋遍及。这些设备也为它们带来了高功用、体系级安全性和高能效等一系列自相对立的难题。将 Zynq SoC 或 Zynq UltraScale+ MPSoC 用作处理体系的中心，这些难题将方便的解决。
