基于Blackfin的嵌入式智能視覺(jué)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、嵌入式智能視覺(jué)系統(tǒng)與傳統(tǒng)意義上的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)不同,它是完全嵌入圖像傳感器內(nèi)部,為特定應(yīng)用背景而設(shè)計(jì)的專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)PC加相機(jī)的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)相比它具有高智能度、高集成度、高可靠性、易于分布式配置、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。此項(xiàng)技術(shù)被越來(lái)越廣泛得被使用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、軍事、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域,并已成為國(guó)內(nèi)外機(jī)器視覺(jué)方面的研究熱門。
　　本文研究分析了國(guó)內(nèi)外機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀以及嵌入式智能視覺(jué)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),并在此基礎(chǔ)上結(jié)合最新的嵌入式視

2、覺(jué)技術(shù)的研究成果,研制出一種基于ADI公司Blackfin系列數(shù)字信號(hào)處理器ADSP-BF60x的嵌入式智能視覺(jué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用每秒60幀的圖像傳感器MT9V02x采集圖像信息,通過(guò)ADSP-BF60x核心處理器進(jìn)行數(shù)字圖像處理后直接得到所要測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果。該系統(tǒng)還可以通過(guò)以太網(wǎng)、串口以及通用I/O等接口與外部系統(tǒng)通信,發(fā)送測(cè)量結(jié)果、實(shí)時(shí)圖像以及控制命令,完成從“眼到腦再到手”的整個(gè)視覺(jué)系統(tǒng)控制回路,做到了無(wú)PC系統(tǒng)參與的純嵌入式系統(tǒng),

3、大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。同時(shí)引入高速數(shù)字信號(hào)處理器提升了數(shù)字圖像的處理速度和精度。
　　本文詳細(xì)介紹了該嵌入式智能視覺(jué)系統(tǒng)的硬件方案、軟件框架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)以及系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用案例。硬件方案部分主要介紹了嵌入式智能視覺(jué)系統(tǒng)方案的比較研究與選定,詳細(xì)闡述了本文系統(tǒng)中各模塊硬件電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。軟件框架設(shè)計(jì)部分主要介紹了多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS-III的移植、輕量級(jí)以太網(wǎng)協(xié)議棧LwIP的配置使用以及整個(gè)系統(tǒng)的多個(gè)任務(wù)的資源分配和調(diào)度策略

4、等方面的具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。最后根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中對(duì)于光學(xué)字符識(shí)別的特定要求設(shè)計(jì)了實(shí)際用例,對(duì)系統(tǒng)的功能、性能進(jìn)行了測(cè)試和分析,并明確了進(jìn)一步研究的方向。
　　本文所提出的設(shè)計(jì)方案引入 ADI公司最新高性能雙核數(shù)字信號(hào)處理器ADSP-BF60x和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) uC/OS-III,使用適用于同構(gòu)雙核處理器的非對(duì)稱媒體處理框架,能夠?qū)崿F(xiàn)視覺(jué)流水線硬件圖像處理與軟件圖像處理相結(jié)合的高速圖像處理以及復(fù)雜多任務(wù)調(diào)度,實(shí)際測(cè)試可以完成分辨率為