一种机器人视觉系统模块的原理分析及设计

作者:博亚体育app下载发布时间:2022-04-20 01:24

本文摘要:一、阐述 视觉技术是将近几十年来发展的一门新兴技术。机器视觉可以替换人类的视觉专门从事检验、目标追踪、机器人导向等方面的工作,特别是在那些必须反复、很快的从图象中提供准确信息的场合。

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一、阐述  视觉技术是将近几十年来发展的一门新兴技术。机器视觉可以替换人类的视觉专门从事检验、目标追踪、机器人导向等方面的工作,特别是在那些必须反复、很快的从图象中提供准确信息的场合。

尽管在目前硬件和软件技术条件下,机器视觉功能还正处于初级水平,但其潜在的应用于价值引发了世界各国的高度重视,发达国家如美国、日本、德国、法国等都投放了大量的人力物力展开研究,近年来早已在机器视觉的某些方面取得了突破性的进展,机器视觉在车辆安全性技术、自动化技术等应用于中也更加表明出有其最重要价值。本文根据近期的CMOS图像收集芯片设计了一种标准化的视觉系统模块,经过编成有所不同的图像处理、模式识别算法程序本模块可以应用于到足球机器人,无人车辆等各种场合。

二、设计原理  系统原理框图如图1右图。  系统包括5个主要芯片:图像收集芯片OV7620,高速微处理器SH4,大规模可编程阵列FPGA,和串口通讯掌控芯片MAX232。

FPGA内部编程成立两个双口RAM,产生图像传感器所需的点频,行场实时等信号,以及掌控双口RAM的存储时序。SH4负责管理对OV7620通过I2C展开配备,加载双口RAM的图像数据,展开处置,并通过串口构建图像资料的上载或掌控Q电机等其他设备。三、图像收集模块  系统模块以CMOS图像传感器OV7620为核心,还包括一个聚光镜头和其他一些辅助元器件比如27MHZ的晶振,电阻电容等。  COMS图像传感器是近几年发展较慢的新型图像传感器,由于使用了完全相同COMS技术,因此可以将像素阵列与外围反对电路构建在同一块芯片上,是一个原始的图像系统(CameraonChip)。

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本系统使用的是Ommnvision公司发售的一块CMOS彩色图像传感器OV7620,分辨率为640x480。它能工作在逐行扫描方式下,也能工作在隔行扫描方式下。

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它不仅能输入彩色图像,也可用于黑白图像传感器。这块芯片反对的图像输入格式有很多种:1)YCrCb4:2:216bit/8bit格式;2)ZV端口输入格式;3)RGB原始数据16bit/8bit;4)CCIR601/CCIR656格式。其功能还包括有对比度、亮度、饱和度、白平衡及自动曝光、实时信号方位及极性输入,帧速率和输入格式等都可以通过I2C总线展开编程配备片内寄存器掌控。

  聚光镜头搭配桑来斯公司生产的DSL103镜头。此镜头体积小,合适嵌入式视觉传感器的应用于场合。四、FPGA模块模块  FPGA使用Xilinx公司的xc2s100,这款芯片内部构建了10000个逻辑门。

模块程序使用VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage)书写。


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