智能相机系统及其在棒材计数中应用的研究

发布时间：2020-04-01 22:39

【摘要】：随着科学应用水平的不断进步，嵌入式设计以及网络技术呈现日新月异的新局面，极大地推动了传统的机器视觉行业向数字化和网络化的发展。传统基于PC的视觉系统安装体积大，空间利用率低，使用环境受到严格的限制，功耗高，稳定性差等缺点。而基于嵌入式系统的智能相机具有低功耗、体积小、集成度高等特点，目前已经成为机器视觉的发展趋势。论文正基于此技术，对智能相机的实现进行了深入的研究与探讨。 论文首先对智能相机的整体方案做了详细的设计与说明，将整个方案分为两大部分：一部分是图像传感器模块，针对普遍使用的图像传感器的类型，如CCD与CMOS两种类型进行介绍，最终确定选择基于PC1030N的CMOS图像传感器模块；另一部分是图像处理传输模块，对常用的FPGA与DSP两种平台进行了介绍与优缺点之间的对比，最终选择了基于美国德州仪器（TI）公司的TMS320DM6437的图像处理单元。 接着，论文对CMOS图像传感器模块进行了原理图与硬件电路两方面的研究说明，并对在DSP图像处理平台上各个接口模块的实现进行了更为详细的描述。对于PC1030N从时钟发生电路、电源电路以及配置电路三方面进行了设计，而对于DM6437图像处理平台，课题中利用开发软件CCS在基于DSP/BIOS实时操作系统平台上，对视频采集模块、网络通信模块、图像显示模块等各软件模块进行了设计与实现。其中对网络开发包NDK与后端显示VPBE的驱动进行了修改，并使用DMA技术对JPEG编码程序进行了移植。最终利用NDK实现了基于TCP协议的DSP平台与PC端的JPEG文件传输。 文章最后针对工业现场的成捆捆扎棒材计数问题结合课题中设计的相机，实现了智能相机在棒材计数算法上的应用。在棒材计数算法中，使用DSP端采集图像并基于TI视觉处理库(VLIB)进行开发，，通过对图像目标区域的定位、图像预处理等操作，最后对图像中的区域轮廓进行计数。与此同时将最终棒材计数的结果在VGA上进行同步显示，并传输到上位机进行图像保存。
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TB852.1

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本文编号：2611048