基于dsp的嵌入式机器视觉系统研究（可复制）.pdf

摘要视觉解决方案,与传统的“图像采集卡一一终端控制设备J降幕满足要求的难题。最后介绍了机器视觉系统的数据通讯手段一基于机器视觉技术主要用于机器人轨迹跟踪,自治车辆的导航和自动焊接设备上对焊缝的跟踪。把机器视觉引入切割机的控制过程,可以提高切割机的智能和产品的高技术含量。此外在国防和航天等领域,机器视觉也具有相当重要的应用意义,如运动目标的自动跟踪与识别、自主战车导航、登月舱的自动着陆以及空间机器人的视觉控制等。针对视觉引导的工业机器人问题,提出了一种基于那度胧交视觉系统相比,具有体积小、成本低、功耗低、实时性强、设计灵活等优点。介绍了本系统所选用的核心砥鱐的主要性能特点,并对机器视觉系统的硬件结构做了详细的说明,这其中主要包括与视频解码器、图像数据缓存、等外设之间的接口。给出了图像采集与处理系统的软件调试过程。对系统需要进行的有关图像处理算法进行分析介绍,并给出相应的处理结果。优化了系统的软件,主要方法包括采用传输降低母汉伞⒉捎萌砑魉际酢⒐丶氩用汇编改写等。提高了有关的图像分析处理速度,解决了系统实时性不能线的通讯模块,包括芟咝榈募蛞=樯芤约癈通讯模块的硬件关键词:机器视觉;嵌入式;蝗砑呕煌枷翊恚籆总线结构与软件设计。哈尔滨喊奕搜妒宦畚
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第绪论本课题提出的背景及其意义随着现代工业的发展,在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉。机器视觉是指通过机器视觉产品缟阆窕把图像抓取到,然后将该图像传送至处理单元,通过数字化处理,根据像素分布和亮度、颜色等信息,来进行尺寸、形状、颜色等的判别,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。机器视觉的最大优点是与被观测的对象无接触,因此对观测与被观测者都不会产生任何损伤,十分安全可靠,这是其他感觉方式无法比拟的。另外,视觉方式所能检测的对象十分广泛,可以说对对象是不加选择的。理论上,人眼观察不到的范围计算机视觉也可以观察。例如红外线、微波、超声波等微波、超声波等图像。因此可以说计算机视觉扩展了人类的视觉范围。另外人无法长时间观察对象,计算机视觉则不知疲劳,始终如一地观测,所以机机器视觉伴随数字信号处理技术,图像处理技术、微电子技术、计算机技术、现场总线技术的发展,技术同臻成熟,已是现代加工制造业不可或缺的技术手段。下面列举一些已取得的应用成果:⒐ひ瞪系挠τ茫荷呱喜考沧埃远附樱懈罴庸ぁ⒕隆⒑教旆矫娴挠τ茫鹤远嗍泳履勘辏远⑾帧⒏僭硕标,自动巡航,美国的火星车。⒏骼嗉觳狻⒓嗍又械挠τ茫喝缂觳镋靦装宓牧押邸⒍搪芳安缓细竦连接部分,检查铸件的杂质和断口,对产品样品进行常规检查,检查标签文字⒁窖Х矫娴挠τ茫憾匀旧迩衅┫赴衅射线图像、超声波图像的自动检查,进行自动诊断等。⑸桃瞪系挠τ茫鹤远彩由痰昊蚱渌匾3∷爬龋远倏梢傻人并及时报警。人类就观察不到,而计算机视觉则可以利用这方面的敏感器件形成红外线、·器视觉可以广泛地用于长时间恶劣的工作环境。标记、玻璃产品的裂缝和气泡等。’人学硕:学何论文
机器人视觉系统概述机器视觉是随着年代术计算机与电子技术的快速发展而出现的。把视觉信息用于机械手定位的研究可以追溯到年代。当时出现了一些实用性的视觉系统,如应用于集成电路生产、精密电子产品装配、饮料罐装场合的检查等。年代后期,出现了专门的图像处理硬件,人们开始系统地研究机器人视觉控制系统。到了年代,随着计算机能力的增强和价格下降,以及图像处理硬件和阆窕目焖俜⒄梗魇泳跸低澄酥诙嘌芯咳嗽钡注意。在过去的几年里,机器人视觉控制无论是在理论上还是在应用方面都有很大进步。最早基于视觉的机器人系统,采用的是静态形式。即先由视觉系统采集图像并进行相应处理,然后通过计算估计目标的位置来控制机器人运动。这种操作精度直接与视觉传感器、机械手及控制器的性能有关,这使得机器人很难跟踪运动物体。到年代,计算机及图像处理硬件得到发展,使得视觉信息可用于连续反馈,于是人们提出了基于视觉的伺服问健U庵址绞娇梢钥朔P包括机器人、视觉系统、环境中存在的不确定性,提高视觉定位或跟踪精度。魇泳跛欧刂葡低臣捌浞掷对机器人视觉伺服系统的研究是机器人领域中的重要内容之一,、移动机器人的自动避障及对周围环境的自适应、轨线跟踪等问题中。通常所说的机器视觉是指:自动获取并分析图像,以得到一组可对景物描述的数据或控制某种动作的数据。而视觉伺服则不同于机器视觉,它利用机器视觉的原理对图像进行自动获取与分析,以实现对机器人的某项控制为目的。正是由于系统以实现某种控制为目的,所以视觉伺服系统中的图像处理过程必须快速准确。视觉伺服系统采用视觉反馈环形成闭环,在视觉反馈坏中抽取某种图像特征。图像特征可以是点、曲线、图像上的