【摘要】：傳統(tǒng)機(jī)器視覺系統(tǒng)中的工業(yè)相機(jī)和PC機(jī)在結(jié)構(gòu)上是相互分離,圖像的分析和處理依賴PC機(jī),存在功耗高、成本高、體積大、在特殊環(huán)境的安裝受限等缺陷。為滿足用戶小型化、便攜性的需求,工業(yè)相機(jī)向著高集成、高分辨率、智能化的方向發(fā)展。智能工業(yè)相機(jī),其實(shí)質(zhì)是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺系統(tǒng),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、精密電子行業(yè)以及質(zhì)量檢測(cè)等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。本文結(jié)合嵌入式技術(shù)和圖像處理技術(shù),對(duì)智能工業(yè)相機(jī)的軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了集圖像采集、圖像處理、通信等功能于一體的嵌入式智能工業(yè)相機(jī)。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:首先分析了智能工業(yè)相機(jī)的組成框架,從處理器、圖像傳感器、圖像數(shù)據(jù)傳輸接口三個(gè)方面對(duì)幾種系統(tǒng)開發(fā)方案進(jìn)行比較,確定了以Cortex-A53架構(gòu)的ARM處理器S5P6818、CMOS圖像傳感器OV5640和MT9M001為核心元件,采用DVP接口為圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕鉀Q方案。對(duì)圖像傳感器模組,電源電路,以及串口、USB、以太網(wǎng)絡(luò)接口電路進(jìn)行設(shè)計(jì),繪制了原理圖和PCB布線圖,完成了智能工業(yè)相機(jī)的硬件設(shè)計(jì)和制作。然后介紹了嵌入式Linux系統(tǒng)的基本構(gòu)成和搭建智能工業(yè)相機(jī)開發(fā)環(huán)境的有關(guān)方法,研究了BootLoader、Linux內(nèi)核、根文件系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容。重點(diǎn)研究和實(shí)現(xiàn)了在S5P6818開發(fā)平臺(tái)上,基于V4L2驅(qū)動(dòng)框架,DVP接口的CMOS圖像傳感器OV5640和MT9M001的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和開發(fā)。最后設(shè)計(jì)了調(diào)用V4L2的API實(shí)現(xiàn)了相機(jī)的本地圖像采集功能的程序,并在該相機(jī)上移植了OpenCV,實(shí)現(xiàn)了相機(jī)自身處理本地車牌圖像,提取車牌區(qū)域,完成了智能工業(yè)相機(jī)的應(yīng)用軟件開發(fā)。通過上述工作,最終實(shí)現(xiàn)的智能工業(yè)相機(jī)可以根據(jù)應(yīng)用需要對(duì)相機(jī)硬件和軟件進(jìn)行剪裁,增強(qiáng)了靈活性并節(jié)約了成本;同一般智能工業(yè)相機(jī)相比,本文設(shè)計(jì)的相機(jī)除了具有實(shí)現(xiàn)本地的圖像采集、處理和分析,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器視覺系統(tǒng)的集成化的基本功能特點(diǎn),還具有支持兩種型號(hào)相機(jī)切換、多種類型通信接口、可二次開發(fā)的優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：煙臺(tái)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;TP212;TB852.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2723289