单片机嵌入式图像处理技术在工业自动化中的应用研究

单片机嵌入式图像处理技术在工业自动化领域具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。基于此,文章概述了单片机嵌入式图像处理技术,详细阐述了该技术在工业自动化领域的应用。通过案例分析,展示了单片机嵌入式图像处理技术在工业自动化中的实际应用效果和改进方向。

基于DSP+FPGA的嵌入式图像处理系统设计

为满足数据量大、算法复杂度高的应用需求,使用高性能DSP完成复杂图像算法处理,FPGA作为协处理器,完成图像采集、存储和显示等功能,构建了一种高性能的嵌入式图像处理系统。DSP和FPGA通过EMIF接口实现了高速无缝互联。采用三重缓冲读写机制解决了采集和显示的异步时钟域问题及算法处理时间不确定的问题。介绍了基于BIOS和NDK开发的C6455软件流程,展示了该系统图像处理算法运行周期的统计结果。该系统运行稳定可靠,具有较高的实用价值。

嵌入式图像处理系统及其设计分析

在传统图像处理工作中,过于依赖电子技术,缺乏先进的技术支撑与理念,而在图像处理中,可转变传统的工作观念,积极引入先进且高效率的嵌入式图像处理系统,并建立多元化的技术管理机制,明确各方面的图像处理要求,提升系统设计水平,为其后续进步与发展奠定基础。

嵌入式图像处理系统的模块化软件设计

嵌入式图像处理系统中软件的复杂程度较高,其作为支撑系统初始化、图像处理及视频显示等功能的核心所在,是系统设计的关键节点。以TMS320DM642嵌入式系统为研究实例,在RF5参考框架下应用模块化方法进行软件设计,将复杂的软件功能划分为不同的模块进行分步设计与实现,并给出了相应的程序设计方案,不仅简化了设计流程,而且有助于提升图像处理系统的功能。

嵌入式红外图像处理系统的设计

研究了一种基于FPGA和DSP的模块化嵌入式红外图像处理系统,详细分析了该系统中FPGA模块和DSP模块之间通信的工作原理和信号流程。通过在此系统上运行实时红外图像的目标检测与跟踪算法,实验表明:通过监视器观察目标跟踪效果明显。系统动态可重构、模块化、可扩展,并且实时性好、计算效率高、工作稳定可靠。

嵌入式高速DSP视频图像处理系统程序存储器的接口设计

该文探讨了嵌入TMS32 0C6 2 0 1的高速DSP视频图像处理系统外部程序存储器的扩展方法 ;详细阐述了DSP片上程序RAM工作模式的配置过程 ;最后给出了整个高速DSP视频图像处理系统程序存储器的工作原理。

基于ARM嵌入式图像采集处理平台的标签跟踪系统设计

以移动小车为实验平台,设计了一款应用于移动机器人上的Linux嵌入式图像采集处理系统,系统选用三星公司的S3C2440开发板作为核心处理器,采用OV9650摄像头采集图像。重点介绍了图像采集模块的设计,以及两种标签识别方式——模版匹配和形状特征匹配,并对两种方法的进行了对比分析。对识别过程中出现的标签倾斜现象进行了补偿处理。该嵌入式图像处理系统能够较为快捷准确的识别标签,为移动机器人的设计提供了一个较好的实验平台。

嵌入式图像系统的改进Bresenham反走样算法的应用

为了提高在嵌入式图像处理系统中低分辨率环境下的图像显示效果和算法的效率,对区域Bresenham反走样算法进行改进,将变换的直线扫描转换算法与区域反走样算法相结合,提高了反走样直线的绘制速度和程序执行的效率。将改进的算法应用到实际的嵌入式图像系统中验证,结果表明,引入的改进算法的效率提高了1倍左右并且明显改善了图像的显示效果。

基于模糊免疫网络算法的嵌入式数字图像处理系统

由于使用监督算法、神经网络算法构建的系统受到噪声影响,导致图像处理效果较差,为此提出基于模糊免疫网络算法的嵌入式数字图像处理系统。根据硬件系统结构,将PC上的文件和应用程序下载到开发平台上,SDRAM作为帧缓冲区,将4个FIFO缓冲器设计成4个虚拟端口,向内部发送读写请求。使用FBGA封装模式设计的S3C2410处理器可缓存指令和数据。设置交叉编译开发模式,对图像进行模糊免疫网络聚类处理,在模糊聚类结果下设计图像处理流程。由仿真实验结果可知,该系统在正常情况下图像无噪点,在噪声影响下噪点较少,具有良好的图像处理效果。

基于高性能嵌入式平台的人体运动目标跟踪技术研究

随着计算机图像处理方法的飞速发展,图像目标跟踪系统在工业、安防、人体运动检测等领域得到越来越广泛的应用。本文设计并实现了基于TI公司高性能达芬奇片上系统(So C)的实时图像采集、处理、显示和网络传输等功能的嵌入式图像处理,并针对高斯背景建模的改进算法,提出一种基于光流的Mean-Shift核带宽估计算法,实现了对人体运动目标的准确跟踪。

基于嵌入式的网线数据实时测量分析系统

采用基于ARM的硬件平台对网线进行实时图像采集,在最大类间方差法处理图像的基础上,计算得到具体数值,再将数据发送到上位机,应用软件对测得数据进行分析,当检测到未达标数据时,发出警告。通过测试,系统能在较短时间内快速处理图像及数据,对于错误数据及时提醒。系统功能较好,稍加改动即可应用于其他相关产业领域,有较高商业价值。

Vivado HLS的图像传感器FPN噪声去除算法设计

由于半导体工艺的限制,图像传感器列并行读出电路的系统结构很容易出现列与列之间的失配,从而导致输出图像在垂直方向亮度不均匀,表现为明暗变化的竖条纹,即FPN噪声,其严重影响了图像质量。本设计基于矩匹配法对其进行改进,提出了一种针对图像传感器的FPN噪声去除算法。首先在系统上电时,让图像传感器采集随机不同的300帧图像,然后算出所有图像的列像素均值和累计像素均值,当前列均值减累计像素均值即为该图像传感器当前列的校正值。本设计以Zynq系列ARM+FPGA异构SoC作为实现平台,OV6946作为图像传感器,使用Vivado HLS进行输入/输出接口都为AXI Stream的视频流处理算法IP的开发,并固化到Zynq的FPGA中。经过实验,本算法在Zynq7020平台、50 MHz的系统时钟下,处理OV6946摄像头输出的400×400@30 f/s视频流延时约为3.3 ms,保证了视频流输出的实时性,较好地实现了FPN噪声的去除效果,并且算法的应用具有普适性。

基于ARM处理器的单目视觉测距定位系统

针对在多机器人协作和服务机器人目标追踪的过程中,需要对目标物体或者同伴进行准确的目标定位这个问题,设计了一个以ARM9微处理器为处理模块、CMOS摄像头为采集模块的一个嵌入式视觉系统,实现了单目视觉测距定位。该系统设计大体分为目标识别和定位两部分,目标标识使用一个纯色的色标块,通过对摄像头采集的图像中检测色标块区域来实现目标物体定位;对色标块的图像分割采用基于RGB三个颜色分量的阈值分割算法,单目测距采用P4P方法,其中,摄像机的内参数标定则借助于Matlab工具箱来完成。同时,采用RANSAC方法确定色标块的四条边界直线,以四条直线交点作为色标块的4个角点,从而提高角点检测的精度。实验结果表明,该测距定位系统定位精度较高,系统鲁棒性好,具有良好的应用前景。

基于面阵图像传感器的带材对中检测系统

为克服现有带材对中检测技术的不足,提出一种采用线形激光配合面阵CMOS图像传感器的新型带材对中检测方案。根据新型对中检测的特点,设计了高速嵌入式图像处理系统,通过传感器硬件开窗技术减小数据量并提高帧率,采用亚像素技术提高了检测精度,克服了传统面阵图像传感系统帧率低、滞后大、分辨率不足的问题,使系统可适应高速带材的对中检测与控制的需要。

基于自制SOPC平台的图像空间变换实验设计

介绍了上海大学通信与信息工程学院专业实验中心设计制作的SOPC嵌入式开发平台及其配套Cyclone FPGA选件的硬件电路设计与图像空间变换实验设计。该SOPC平台基于可编程片上系统技术完成视频信号采集与输出显示,而与之配套的Cyclone FPGA选件电路完成嵌入式图像空间变换处理。实验设计利用Verilog硬件描述语言在QuartusⅡ开发环境中进行编程调试,最终给出并分析了图像变换实验结果。该系列实验验证了基于FPGA的嵌入式数字图像处理可行性,是相关课程的辅助实验。

基于ARM的嵌入式图像采集处理系统及其无线传输

文章提出了一种基于ARM的嵌入式图像采集处理系统的具体实现方案。具体讲述了ARM的软硬件平台的构建,USB图像采集,ARM与LCD、主USB的接口硬件框图。同时给出了如何编写BootLoader和Clinux设备驱动程序,通过蓝牙和无线局域网进行无线图像数据的传输。

基于RZ/A2M系列开发板的DRP技术在图像识别中的应用

目前的嵌入式图像处理设备存在诸多问题,实时性和准确性难以保证。瑞萨电子的RZ/A2M系列开发板搭载了动态可配置处理器(DRP)模块,通过高效的图像预处理能力和时空复用技术,大大提高了图像处理程序的速度和准确性。笔者通过对DRP技术及其优势,RZ/A2M的DRP硬件和库函数手册,以及DRP在条码扫描、虹膜识别、机器人视觉系统中的应用进行介绍,分析了DRP技术对于嵌入式图像处理设备的重要作用,旨在为解决嵌入式图像处理问题提供借鉴。

带材对中检测系统设计

为克服现有带材对中检测技术的不足，本文提出一种采用线形激光配合面阵CMOS图像传感器的新型带材对中检测方案。根据新型对中检测的特点，本文设计了高速嵌入式图像处理系统，通过传感器硬件开窗技术减小数据量并提高帧率，采用亚像素技术提高了检测精度。克服了传统面阵图像传感系统帧率低、滞后大、分辨率不足的问题，使系统可适应高速带材的对中检测与控制的需要。

基于瞳孔定位的单目测距系统

针对人和机器人在协同工作的过程中,机器人需要对伙伴进行准确的目标定位这个问题,设计了一个以ARM Cotex-A9 i.MX6Q为微处理器处理模块,USB摄像头为采集模块的嵌入式视觉测距系统,实现了单目视觉测距定位。该系统设计大体分为人眼瞳孔定位和单目测距2部分。人眼瞳孔定位通过USB摄像头采集人脸图像,系统对人脸图像进行处理,获取人脸图像中瞳孔的精确位置,获取人脸图像中瞳孔的位置采用Adboost人脸检测算法和灰度投影人眼定位算法;测距采用小孔成像三角形相似原理,根据实际人眼瞳距和图像中人眼瞳距信息计算出目标人物到摄像机镜头间的距离,其中摄像机的内参数标定借助于Matlab工具箱来完成。实验结果表明,该测距定位系统测距精度较高,系统鲁棒性好,具有良好的应用前景。

基于UWB定位和OpenMV识别的智能跟随行李箱设计

为解决人们日常出行时因行李过多过重而导致行进不方便的问题,提出基于UWB定位和OpenMV识别的智能跟随行李箱设计方案。设计以STM32F429单片机作为控制核心,采用UWB定位模块、OpenMV机器视觉模块、无线通信模块、超声波避障模块等做外设,通过OpenMV摄像头拍摄图像并结合机器视觉算法对图片信息进行处理以此识别行李箱使用者,以PID算法调控行李箱的跟随速度与滚轮的转向助力,使用UWB定位技术实时监测行李箱的位置。样机测试结果表明:系统能实现自动跟随、实时定位与通信以及避障等功能,达到了“释放双手”的目的。