摘要:本文采用現(xiàn)今成熟的CMOS攝像頭芯片設(shè)計(jì)了一種機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)模塊,并介紹了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu),討論了設(shè)計(jì)之中出現(xiàn)的問(wèn)題,并對(duì)系統(tǒng)的每個(gè)模塊功能進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。本模塊可以最快每秒采集20幀圖像數(shù)據(jù),并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,通過(guò)串口上傳圖像數(shù)據(jù)或控制其他設(shè)備舞萄。

關(guān)鍵字:機(jī)器人視覺(jué)FPGASH4VHDL

中圖分類(lèi)號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

一见转、概述

視覺(jué)技術(shù)是近幾十年來(lái)發(fā)展的一門(mén)新興技術(shù)。機(jī)器視覺(jué)可以代替人類(lèi)的視覺(jué)從事檢驗(yàn)旗笔、目標(biāo)跟蹤彪置、機(jī)器人導(dǎo)向等方面的工作,特別是在那些需要重復(fù)、迅速的從圖象中獲取精確信息的場(chǎng)合蝇恶。盡管在目前硬件和軟件技術(shù)條件下,機(jī)器視覺(jué)功能還處于初級(jí)水平,但其潛在的應(yīng)用價(jià)值引起了世界各國(guó)的高度重視,發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)拳魁、日本、德國(guó)撮弧、法國(guó)等都投入了大量的人力物力進(jìn)行研究,近年來(lái)已經(jīng)在機(jī)器視覺(jué)的某些方面獲得了突破性的進(jìn)展,機(jī)器視覺(jué)在車(chē)輛安全技術(shù)潘懊、自動(dòng)化技術(shù)等應(yīng)用中也越來(lái)越顯示出其重要價(jià)值。本文根據(jù)最新的CMOS圖像采集芯片設(shè)計(jì)了一種通用的視覺(jué)系統(tǒng)模塊,經(jīng)過(guò)編制不同的圖像處理贿衍、模式識(shí)別算法程序本模塊可以應(yīng)用到足球機(jī)器人,無(wú)人車(chē)輛等各種場(chǎng)合授舟。

二、設(shè)計(jì)原理

系統(tǒng)原理框圖如圖1所示冈哮。

系統(tǒng)包含5個(gè)主要芯片:圖像采集芯片OV7620,高速微處理器SH4,大規(guī)穆缭郑可編程陣列FPGA,和串口通訊控制芯片MAX232。FPGA內(nèi)部編程設(shè)立兩個(gè)雙口RAM,產(chǎn)生圖像傳感器所需的點(diǎn)頻,行場(chǎng)同步等信號(hào),以及控制雙口RAM的存儲(chǔ)時(shí)序讼逐。SH4負(fù)責(zé)對(duì)OV7620通過(guò)I2C進(jìn)行配置,讀取雙口RAM的圖像數(shù)據(jù),進(jìn)行處理,并通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)圖像資料的上傳或控制步進(jìn)電機(jī)等其他設(shè)備症忽。

三、圖像采集模塊

系統(tǒng)模塊以CMOS圖像傳感器OV7620為核心,還包括一個(gè)聚光鏡頭和其他一些輔助元器件比如27MHZ的晶振,電阻電容等凸翩。

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