基于dsp与cpld的实时图像采集与处理系统的研究（可复制）.pdf

真,提出了一种快速确定球状目标质心的算法~圆周三点法,实验表明该方法运要摘实时图像采集与处理在机器人视觉、智能监控、辅助驾驶、军事等领域有广泛应用。本论文针对智能机器人足球赛设计了一套基于隒氖凳蓖枷癫杉与处理系统,同时还进行了特定目标的图像识别仿真。在系统硬件设计中,我们采用匀ǖ缡有藕沤薪饴牒虯/;唬迸一步采用芯片根据场同步和行同步信号来产生地址和写信号,通过乒乓方式把视频数据存入高速数据缓存模块,并通过公司的高性能数字信号处理芯片惺凳蓖枷翊怼在系统软件设计中,论文采用芟叨許进行初始化,同时在环境下,采用语言开发了逻辑控制程序。为实现实时图像识别,论文使用进行了图像分割算法与球状目标质心算法的设计与仿算步骤简单、计算量小、精度高,特别适用于实时图像处理。在上述硬件和软件基础上,我们还通过串口把图像数据传送给计算机,对系统进行了实验调试,并获得了清晰的视频图像,验证了硬件和软件的正确性。关键词:;实时视频信号采集;图像识别
,痳瑃甿.,,:,Ⅱ
⑥第一章绪论机器人视觉的研究背景实时图像采集与处理系统可广泛应用于机器人视觉等领域。机器人技术是世纪人类最伟大的发明之一,其影响范围从科学研究领域扩大到军事、工农业、医疗,教育、家庭、社会公共服务等领域【俊>莨驶魅思际趿:匣统计处估计,截止到年底,全球投入使用的工业机器人数量在台】以上,在专业领域的服务机器人方面,全球范围共装有ǎ糜诩艺姆窕魅耸为蛱ǎ糜谛菹杏槔值幕魅耸砍万台。难芯勘ǜ嬖げ猓年全球机器人年安装数量将达蛱ㄍ:ü衷谡谂ν乒恪凹椅机器人”的计划,他们希望到年每个家庭可以拥有一个机器人。这些机器人都使用轮子移动,能做清洁、照看宠物、给孩子念书并能分辨来访者,其中一半机器人可通过手机进行遥控。我国的工业机器人从世纪年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过。七五”、“八五”科技攻关,已基本掌握了机器人的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运登机器人,其中有嗵套缙机器人在多家企业的近条自动喷漆生产线上获得规模应用,弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊接线上【俊W艿睦纯矗夜墓ひ祷魅思际跫捌涔こ应用的水平和国外相比还有一定的距离,例如,可靠性较低,机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生成线系统技术落后。在应用规模上,我国已安装的国产机器人约占全球已安装台数的在新的世纪里,人类更需要机器人的和谐共处,更离不开机器人这类得力助手和可靠朋友。人类是通过眼睛和大脑来获取、处理与理解视觉信息的。物体在人眼的视网膜上形成图像,由感光细胞将其转换成神经脉冲信号,并经神经纤维传入大脑皮层进行处理与理解。视觉不仅指对光信号的感受,还包括对视觉信息的获取、传输、处理与理解的全过程。视觉是人类获取外界信息的重要手段。人类从外界获得的信息约有%是由视觉获取的嘲。人类很早以前就梦想,给机器人赋予人类的视觉功能。随着信息技术的发展,人类的这个梦想正在逐步实现。硕士擘住论文’
⑥智能机器人就是所谓的第三代机器人,具有发现问题,解决问题的能力。机器人的智能化程度依赖于机器人本身对外界信息的获取,它通过装配在机器人上的传感器系统获取外界信息,目前应用于机器人的传感器主要有视觉传感器、听觉传感器、触/滑觉传感器,力/力矩传感器、接近觉传感器等,这些传感器中,视觉传感器勿庸置疑是信息含量最丰富的传感器,它可以为机器人提供其感兴趣的物体形状、颜色、位置以及运动状态等信息,为智能机器人的决策提供依据。随着硬件的不断更新,其对信息处理速度的不断提高,人们对实时图像采集与处理的渴求,促进了视觉技术的飞速发展,视觉系统已成为智能机器人系统必不可少的组成部分,机器人视觉成为机器人研究领域的一个重要研究课题。计算机视觉【‘窃兰甏油臣颇J绞侗鹂J嫉摹<扑慊泳跞砑硬件技术的不断进步使其逐渐发展成为一门综合性的学科,涉及到的学科包括人工智能、模式识别、神经网络、生物、神经科学等多个科学领域。机器视觉是计算机视觉技术向工程化发展的结果邛】【浚侵淞O到裘埽币泊嬖谧挪煌Α计算机视觉是采用图像处理、模式识别、人工智能相结合的手段,着重于一幅或者多幅图像的计算机分析,它经常使用几何模型、复杂的知识表达对图像进行描述和解释。机器视觉更加侧重于计算机视觉技术工程化应用,如对特定图像的自动获取和分析,感知环境中物体的形状、位置、姿态、运动等信息,并依据这些分析结果决策相应的控制行为。机器视觉系统能够自动获取实时图像,对实时图像的各种特征量进行处理、分析和测量,并对测量结果做出定性分析和定量解释。从而得到相关目标物体的某种认识,以及根据需要做出相应控制决策。机器视觉系统的功能包机器人视觉系统从其工作的环境及其适应能力上,可分成两大类:第一