一、项目简介

ShiMetaPi-Pico-G1 是一款面向专业安防、消费类市场、运营商市场和行车市场的 IP Camera 开发板，板卡尺寸仅 72 × 21mm，搭载国科微 GK7206V11A/V12A 处理器（ARM Cortex-A7 双核 @1.0GHz），集成 1.0 TOPS 通用 NPU、AI ISP 图像处理器及 H.265/H.264 编码器，支持 4K@20fps 输入与黑光全彩成像。板载 16MB NOR Flash、MIPI CSI 摄像头接口、RJ45 以太网、Micro SD 卡座及 USB Type-C 接口，并提供 GPIO/UART/SPI/I2C 外设扩展，运行 Linux 系统，配套完整 SDK（含 MTCNN 人脸检测、运动检测等示例应用），适合边缘 AI 视觉推理、智能安防监控等场景的快速开发与量产参考。硬件设计采用 KiCad，开源接口原理图、PCB 封装文件，方便工程师直接打板与二次开发。

二、开源资料说明

EDA设计软件：KiCad

• 开源内容：

  1. ShiMetaPi Pico G1工程文件（接口原理图+接口pcb封装）

  2. Pico G1硬件设计资源（原理图符号库+PCB 封装库+主板外形 DXF 结构图纸）

  3. ShiMetaPi-Pico-G1 产品手册：https://forum.shimetapi.cn/wiki/zh/shimeta-pi/pico/g1/introduction/ch01-Chip-Introduction.html

  

  4. ShiMetaPi-Pico-G1 SDK代码仓1：https://gitee.com/ShiMetaPi_0/shimetapi_pico_gx

  

  5. ShiMetaPi-Pico-G1 SDK代码仓2：https://github.com/ShiMetaPi/shimetapi_pico_gx

  

三、详细介绍

1. 产品概述

ShimetaPi Pico 是面向边缘视觉 AI 应用的高性价比 IPC 开发板。其核心处理器 GK7206V11A/V12A 集成了 ARM Cortex-A7 双核处理器（主频 1.0GHz）、RISC-V 协处理器、ISP pipeline、H.265/H.264 编码器以及 1.0 TOPS 通用 NPU，可满足系统控制、业务调度、轻量实时任务和边缘视觉推理等多种需求。

针对夜间监控、无补光或弱补光等黑光应用场景，ShimetaPi Pico 支持 AI 降噪、3DNR、宽动态、坏点校正、畸变校正、Demosaic、3A 等图像优化功能，能够在低照度、逆光及复杂光照环境下有效抑制噪声、提升画面亮度与细节表现，帮助用户实现低成本全彩超低照度成像方案。

板载 USB Type-C 接口主要用于板卡供电以及程序烧录、调试等开发操作，便于开发者进行系统维护与固件升级。

2. 硬件规格参数

3. 板载接口与外设

ShimetaPi Pico 集成了丰富的接口，满足系统供电、程序下载、图像采集、网络通信、数据存储和调试开发等多种应用需求：
接口简介，引脚定义说明，IO接口定义，Camera 接口定义，其他定义，以及产品尺寸大小如下：

3.1 接口简介：

3.2引脚定义：

3.3 40PIN-IO接口定义：

⚠ 组装与使用须知

在组装使用过程中，请注意下面（且不限于）的问题点：

• IO 电平限制：外设的 IO 电平不能高于 3.3V，如果对接设备 IO 电平高于 3.3V 时，要有隔离电路或者电平转换电路，否则会烧坏主控和设备。

• IO 方向确认：使用 IO 口时，注意 IO 口是输入还是输出。

• 串电检查：注意外设通过此 IO 口串电（关机状态下，用万用表测量此 IO 应为 0V）。

3.4 Camera 接口定义：

3.5 其他定义：

用户自定义灯 (GPIO1_6)，默认拉高。

3.6 产品尺寸：

4. 核心功能特性

4.1 AI ISP 图像处理

• 支持 2F-WDR（宽动态范围）

• AI 降噪

• 3DNR（三维降噪）

• LDC（畸变校正）

• 坏点校正

• Demosaic

• 3A（自动曝光 / 自动白平衡 / 自动对焦）

• 输入分辨率最高 3840 × 2160 @ 20fps

• 适用于低照度、逆光及复杂光照环境下的黑光全彩成像

4.2 NPU 边缘 AI 推理

• 1.0 TOPS 通用 NPU 算力

• 支持 INT8 量化模型推理

• 配套 .xmm 模型格式转换工具（XMTVM）

• 支持 ONNX / PyTorch 模型转换

4.3 视频编码

• H.265 / H.264 编码

• MJPEG 编码（用于 Web 实时流推送）

4.4 系统与固件

• Linux 操作系统

• 支持本地 USB 升级 / 串口升级 / 串口 + 以太网升级

• RTC 实时时钟支持

5. SDK 与开发环境

5.1 SDK 版本信息

SDK 基于国科微官方 SDK（XMIPCLinuxV100R005C00SPC030）进行二次开发，针对 ShimetaPi Pico 系列开发板的硬件特性与应用场景进行了适配和优化。

5.2 SDK 获取

bash

# GitHub
git clone https://github.com/ShiMetaPi_0/shimetapi_pico_gx.git

# Gitee
git clone https://gitee.com/ShiMetaPi_0/shimetapi_pico_gx.git

5.3 开发环境搭建

采用「宿主机 + 目标机」交叉编译模式：

• Linux 服务器：交叉编译环境，完成 SDK 编译与构建

• Windows 工作台：通过 Mobaxterm 等 SSH 客户端远程登录 Linux 服务器，通过串口/网口/USB 与目标板连接

• 目标板（ShimetaPi Pico）：运行编译生成的系统镜像和应用程序

推荐配置：

依赖安装：

bash

# 安装网络组件
sudo apt-get install nfs-kernel-server samba ssh

# 配置默认 bash
sudo dpkg-reconfigure dash   # 选择 No

# 安装基础软件包
sudo apt-get install make libc6:i386 lib32z1 lib32stdc++6 zlib1g-dev \
    libncurses5-dev ncurses-term libncursesw5-dev g++ u-boot-tools:i386 \
    texinfo texlive gawk libssl-dev openssl bc

# 安装 mtd-utils 依赖
sudo apt-get install zlib1g-dev liblzo2-dev uuid-dev pkg-config

配置交叉编译工具链：

bash

cd sdk
source ./build/env.sh

注意：每次打开新终端窗口进行编译前，都需要先执行 source ./build/env.sh 加载环境变量。

5.4 镜像编译

SDK 提供 make 工具和 run.sh 脚本两种编译方式：

bash

# 使用 run.sh 一键编译脚本
cd sdk
./run.sh

支持一键整体编译，也支持单独模块的独立编译（Boot、内核、根文件系统），以适应不同的开发调试需求。

6. 应用示例

SDK 内置丰富的示例应用，涵盖视频采集、NPU 推理、Web 展示等完整链路：

6.1 运动检测应用（rpi-detector）

基于 GK7206 视频采集 + Web 展示的应用（不使用 NPU）：

• MJPEG 实时视频流推送（HTTP multipart/x-mixed-replace）

• 板端运动检测（帧大小变化分析）

• 浏览器端 ROI 运动检测（Canvas 降采样逐像素比较）

• 快照功能（JPEG 缓存）

• Web API 接口（状态查询、阈值设置、告警管理等）

Web API 路由：

6.2 MTCNN 人脸检测应用（face_recognize）

基于 GK7206 NPU 的完整人脸检测应用：

• MTCNN 三阶段级联检测：P-Net（粗筛）→ R-Net（精筛）→ O-Net（关键点）

• 5 点面部关键点定位（左眼、右眼、鼻尖、左嘴角、右嘴角）

• 实时 Web 可视化（浏览器直接查看 MJPEG 流 + 检测结果叠加）

• 帧间跟踪稳定（IoU 匹配 + EMA 平滑）

• 图像金字塔多尺度检测

技术参数：

目录结构：

app_sample/face_recognize/
├── Makefile
├── src/
│   └── main.c               # 主程序（~1800行）
├── models/
│   ├── pnet.xmm             # P-Net 模型
│   ├── rnet.xmm             # R-Net 模型
│   └── onet.xmm             # O-Net 模型
└── web/
    ├── index.html
    ├── app.js
    └── style.css

7. 配套摄像头

8. 硬件设计资料

本项目硬件设计采用 KiCad 作为 EDA 设计软件，开源以下完整设计资料，方便工程师直接打板与二次开发：

1. Pico G1工程文件见顶部 设计文件附件：1.Pico G1（PCB设计文件）.zip

2. 封装及矢量文件见顶部 其他附件： 1.Pico G1硬件设计资源（封装文件 &矢量文件）.zip

打板说明

1. 板卡尺寸：72 × 21mm（Pico 规格）

9. 快速上手指南

9.1 硬件准备

1. ShimetaPi Pico 开发板（128M 或 256M 版本）

2. SC465SL 摄像头模组

3. USB Type-C 数据线（供电 + 烧录）

4. 网线（以太网连接）

5. Micro SD 卡（可选，用于存储扩展）

6. RTC 纽扣电池（可选）

9.2 环境搭建

1. 在 Linux 服务器（Ubuntu 18.04 64bit）上搭建交叉编译环境

2. 克隆 SDK 仓库

3. 执行 source ./build/env.sh 配置工具链

4. 编译镜像：./run.sh

9.3 固件烧录

• 支持 USB 本地升级

• 支持串口烧录

• 支持串口 + 以太网烧录

9.4 系统登录

• 通过串口连接（UART debug 口）

• 通过网络 SSH 登录

• 通过 USB 连接

9.5 运行示例应用

bash

# 运动人脸检测应用
cd /sd_card
chmod +x face_recognize
./face_recognize

# 浏览器访问
# 打开 http://<板端IP>/

10. 开发资料清单总览

11. 适用场景

• 智能安防监控（IP Camera）

• 边缘 AI 视觉推理

• 黑光全彩低照度成像

• 运动检测与告警

• 人脸检测与识别

• 行车记录 / 车载视觉

• 运营商级监控设备

• 消费类智能视觉产品

  

12. 版本说明