基于ARM的圖像定位系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科技和工業(yè)的快速發(fā)展，視覺定位技術(shù)已經(jīng)廣泛深入到工業(yè)的各個領(lǐng)域，極大的提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。隨著視覺定位系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，小型化、低成本成為新的要求，近年來，隨著電子技術(shù)和芯片技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，嵌入式CPU性能得到了很大的提高，成本逐漸降低。本文采用高性能嵌入式處理器ARM作為主控芯片，采用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了完整的圖像定位系統(tǒng)，具有小型化、低成本、高精度等特點。
　　本論文的主要研究內(nèi)容

2、分為以下幾個方面:首先對視覺定位技術(shù)的發(fā)展和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)行了介紹，然后對系統(tǒng)總體方案進(jìn)行了設(shè)計，根據(jù)本課題的硬件需求，設(shè)計了系統(tǒng)底板硬件電路，移植了U-Boot作為系統(tǒng)Bootloader，實現(xiàn)了Linux內(nèi)核的下載與啟動，根據(jù)硬件電路對Linux內(nèi)核進(jìn)行了剪裁和移植，實現(xiàn)了Linux的正常運行。
　　本文在對常用圖像匹配算法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上設(shè)計了圖像定位算法，采用歸一化互相關(guān)算法實現(xiàn)了圖像像素級匹配，并在像素級定位的基礎(chǔ)上

3、采用雙線性插值算法實現(xiàn)亞像素級匹配，并對亞像素匹配結(jié)果進(jìn)行二維曲面擬合，實現(xiàn)更高精度的亞像素匹配，得到了更高精度的定位結(jié)果。針對CPU主頻較低、算法運行速度慢的問題，本文對歸一化互相關(guān)算法進(jìn)行了優(yōu)化處理。并且采用了高斯金字塔分層搜索策略，大大提高了算法運行速度。
　　采用Qt的嵌入式版本Qtopia軟件作為圖形界面，編寫了定位系統(tǒng)軟件，方便與用戶進(jìn)行交互。實現(xiàn)了基于V4L協(xié)議的圖像采集、JPEG圖像解碼、畸變校正以及圖像定位算法，