近年来，家庭健身被广泛关注，家庭场景下要想得到真正便捷、高效、具有沉浸感的健身体验，离不开AI健身摄像头和电视大屏。随着家庭健身需求的多元化，以及各类智能终端的不断出现，可以为家庭健身场景进行智慧化赋能的智能摄像头，也在成为家庭健身爱好者的最佳选择，因此本文设计一款AI 健身摄像头，满足用户家庭健身的需求。

1 整机系统方案

整体系统方案通过格科微GC4C33 采集健身爱好者运动信息，然后把信息输入到瑞芯微RK3566，RK3566将收集的健身爱好者运动信息与运动健身App、AI 算法融合，最后通过HDMI 输出到电视大屏上。系统采用Type-C 供电，并带有音频接口。整机系统方案如下：

2 硬件系统设计

硬件主控采用瑞芯微RK3566 方案，传感器使用格科微GC4C33。瑞芯微RK3566 芯片是一款专为消费类行业应用打造的通用型SoC。CPU 采用4 核A55 架构处理器，集成G52 图形处理器，内置独立的NPU，运行安卓11。RK3566 有着十分强大的视频解码能力。支持4K H.264/H.265/VP9 等多种格式高清解码，支持多路视频源同时解码，如支持8~10 路1 080P H264/H265。RK3566 支持HDR10，色彩、动态范围具有优良的表现，支持图像后处理、解交织、去噪、色彩增强、超分辨率。RK3566 采用全新独立JPEG 解码处理器，高效并发处理多小图解析，支持1 080P/60 fps 的H.264及H.265 格式编码，支持动态码率、帧率、分辨率调节等功能。RK3566 内置高性能ISP，可提供8 M@30 fps处理能力，可分时复用满足双摄需求。支持HDR 功能，让逆光或强光照射条件下的图像也清晰。支持双路同时缩放输出功能，支持噪点消除功能，让弱光条件下的图像也细腻。RK3566 支持去雾功能，雾霾天也能看得清，支持横向矫正LDCH, 去除传感器镜头带来的畸变。RK3566 最大支持2 路CSI(2Lane) + 1 路DVP 接口摄像头同时输入。

GC4C33 是一款高品质400 万像素的CMOS 图像传感器，适用于摄像头产品、AI 健身、数码相机产品和手机摄像头应用。GC4C33 包含1 个2 560 H×1 440 V像素阵列、片上12/10 位ADC 和图像信号处理器。高性能的全面集成使GC4C33 符合设计要求，减少了实现过程。它提供具有MIPI 接口的RAW12 和RAW10 数据格式。有1 个常用的两线串行接口供主机控制整个传感器的运行。

PCB 设计好坏直接影响产品开发的成败，其中电源，时钟和传感器的mipi 信号设计最为重要。AVDD_PLL 与DVDD 内核电源之间用磁珠隔离，对地滤波电容与地之间串联1 个磁珠，串联的磁珠尽量靠近电源管脚摆放，接地端至少留两个地过孔。AVDD33_PLL与数字3.3 V 电源之间用磁珠隔离。AVDD33_DDR_PLL 与数字3.3 V 电源之间用磁珠隔离。晶体的XIN、XOUT、RTC_XIN、RTC_XOUT 信号走线全程做包地处理，设计时保证这些信号有完整的参考。晶振下方不能有高速信号穿过。MIPI 信号设计时，差分信号以GND 为参考平面，并保持参考完整，差分信号需要做包地处理；PCB 走线小于4 英寸，差分对P/N 等长控制在±5 mil 以内，对间以采样差分时钟为参考，等长控制在±300 mil 以内。MIPI RX 差分对的PCB 走线控制差分阻抗100 Ω±10%；差分信号经过连接器时，相邻差分信号对之间必须使用GND 管脚进行隔离。

3 结束语

本文硬件采用瑞芯微RK3566 方案， 软件采用Android系统，用JAVA 编程语言开发，可以跨平台移植和复用，并且可以兼容第三方在Android 系统开发的应用程序。实验结果表明，本方案设计的AI 健身摄像头简单易用，得到健身爱好者的一致好评。