嵌入式系統(tǒng)在機(jī)器人視覺(jué)中的應(yīng)用.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)在機(jī)器人研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要應(yīng)用。如同人類視覺(jué)系統(tǒng)的作用一樣，機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)賦予機(jī)器人一種高級(jí)感覺(jué)機(jī)構(gòu)，使得機(jī)器人能以“智能”和靈活的方式對(duì)其周圍環(huán)境做出反應(yīng)，目的是要通過(guò)圖像定位、圖像理解，向機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)反饋目標(biāo)或自身的狀態(tài)與位置信息。 本論文的研究目的是開(kāi)發(fā)

2、出一個(gè)較為通用的嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)，進(jìn)行嵌入式操作系統(tǒng)的研究和移植，并將其應(yīng)用于機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航中，從而實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人跟蹤簡(jiǎn)單場(chǎng)景中的靜止目標(biāo)。開(kāi)發(fā)出這樣一個(gè)系統(tǒng)，可以進(jìn)行嵌入式操作系統(tǒng)、機(jī)器人視覺(jué)和導(dǎo)航技術(shù)，以及機(jī)器人的智能控制技術(shù)的研究。 本論文首先對(duì)嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并對(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)做了進(jìn)一步的探討。然后，針對(duì)機(jī)器人視覺(jué)的特定應(yīng)用，進(jìn)行了嵌入式系統(tǒng)的需求分析，按照軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的思想進(jìn)行了功能模塊的劃分

3、。以嵌入式微處理器S3C44B0X為中心，配置圖像采集和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等外圍器件，構(gòu)建了機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的硬件平臺(tái)；并對(duì)采用的嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS－II作了深入的研究，分析了內(nèi)核結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)特定硬件平臺(tái)——S3C44B0X微處理器的移植。最后，基于機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)，按照嵌入式系統(tǒng)對(duì)圖像處理的要求，編制了圖像采集驅(qū)動(dòng)程序和圖像匹配算法等。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，采用了模塊化的思想，具有良好的開(kāi)放性，有利于功能擴(kuò)展和系統(tǒng)升級(jí)。