基于OpenMV摄像头的运动目标控制与自动追踪系统设计与实现

针对运动目标自动追踪系统复杂且成本较高等问题,文中旨在设计一种成本低廉且易于部署的基于STM32F103C8T6、OpenMV摄像头和二维舵机云台的运动目标自动追踪系统,以解决传统自动追踪系统设备昂贵、算法复杂难于推广的问题,并为OpenMV摄像头在安防监控等领域的应用提供新的思路。该系统主要由主控模块、OpenMV摄像头模块、二维舵机云台模块、电源模块、OLED显示模块组成,通过OpenMV摄像头模块识别特定阈值的色块或矩形图形,并处理色块与矩形角点位置信息,将处理后的数据通过串口通信发送给主控模块,再由主控模块通过PID算法与运动算法控制二维舵机云台模块运动,从而实现运动控制与自动追踪。最后通过激光笔测试装置实际追踪效果,整合数据进行分析验证,该运动目标控制与自动追踪系统的理论研究与设计能够达到目标效果。

基于STM32芯片和OpenMV摄像头的自动系统设计

本文以红色激光笔模拟运动目标,绿色激光笔进行实时追踪,以OpenMV摄像头和STM32F103芯片为核心,通过颜色识别、通用同步/异步串行接收/发送器(universal synchronous/asynchronous receiver/transmitter,USART)串口数据传输、增量式比例-积分-微分算法(proportion integral differential,PID)等技术手段实现了控制与功能。在测试的过程中,面临着激光点识别不清、系统响应速度慢等问题。为了解决上述问题,研究人员在镜头前加装了颜色滤波器,并运用了滤波器算法、实时校正和反馈控制等方法对数据进行优化。本文成功设计了一个基于OpenMV和STM32F103的自动系统,解决并优化了识别、控制和过程中的一系列问题,对自动化控制等领域的发展具有一定的参考价值。

基于可编程摄像头的森林防火监控设计

森林火灾具有突发性强的特点,并且会带来严重的破坏。该装置通过使用OpenMV可编程摄像头和高斯滤波法图像处理技术,采集森林图像,STM32F103VE与OpenMV建立通讯,实现森林防火信息获取、信息传输和通报等功能。该装置致力于在最短的时间内发现火情,在火情尚未恶化的情况下,实施灭火。

自动网球收集装置的识别与移动的设计

随着网球运动的日益发展及近年来科学技术的发展,在网球运动的过程中对于网球的收集也逐渐成为了一个不可忽视的问题,所以网球收集车的重要性逐渐体现出来。以智能收集网球为目的,运用openMV摄像头进行颜色识别,以单片机为主控系统,辅以红外线摄像头检测网球场地中的行人,利用雷达测距,测量收集车附近的物体,从而实现避障。将这几种功能结合起来,形成一个可以对网球进行识别的自动收集车,帮助人们在运动的过程中获得更好的网球体验,增加网球运动时的趣味性。

智能创新型垃圾分类教学机械臂的设计

采用自动化机械臂技术与智能摄像模块,设计了一款适用于教学和科普活动的智能创新型垃圾分类教学机械臂。在采用OpenMV摄像头获取不同种类垃圾实物影像的基础上,通过图像识别得到垃圾综合特征,并结合Arduino通信代码确定垃圾的具体类别,通过AI算法驱动机械臂对垃圾进行了准确分拣。优化了垃圾分类教学机械臂的整体设计,减弱了对同一垃圾的重复识别现象。经过测试,所设计垃圾分类教学机械臂可以准确地对垃圾进行识别与分拣,能适用于垃圾分类的多种教学场所。

基于STM32和OpenMV的全自动无接触送药小车系统

当前新冠疫情暴发,为降低医护人员长期在病区工作而导致交叉感染风险,提高医疗服务效率,以及帮助自理能力较低的病人正常服药等。设计并制作自动无接触送药小车系统,本系统以STM32F103作为主控芯片,搭配OpenMV摄像头,灰度传感器,电机驱动以及电机。引入PID算法实现小车稳定的沿着轨道向病房送取药物,并引入多模板匹配算法使小车在运行过程中OpenMV摄像头能稳定,准确的识别病房号码。测试结果表明本系统稳定性强,能较为精准地实现向指定病房送取药物的功能。本系统具有简易,方便操作,价格低廉,应用前景广泛等优点,不仅减少病人与医护人员的接触,而且减轻医院等医疗机构的工作负担。

基于霍夫圆算法的滚球控制系统设计

滚球控制系统在控制系统领域里具有较高研究价值,但是在实际使用过程中,存在因小球定位不准确而导致控制效果不佳等问题。为了解决这一问题,本系统采用具有处理器的摄像头模块——OpenMv4 Plus,获取整个平板的图像,使用小球图像处理算法进行处理,计算出小球球心坐标。控制板采用自适应双环PID算法计算出理想PWM波形,并通过定时器输出至数字舵机调节平板倾斜角度,使小球运动,完成用户设定的任务。小球图像算法包含霍夫圆算法和中心点算法。经过测试比较可知:相比于中心点算法,霍夫圆算法计算出的小球球心坐标准确率高,可抗外界光照干扰,几乎不受图像中噪点的影响,小球运动轨迹与理想轨迹大体拟合,控制效果良好。

运动目标控制与自动追踪系统设计

以单片机CH32V307VCT6和OpenMV为核心设计了两个系统,分别为运动目标控制系统与自动追踪系统。该系统主要包括OpenMV高清摄像头、二维舵机云台、红绿激光笔和单片机控制电路。运动目标控制系统主要由单片机和摄像头进行主控通信,将识别到的黑框矩形通过摄像头发送数据至单片机内,从而输出PWM波控制舵机,实现目标的运动控制。自动追踪系统由OpenMV与单片机进行通信,通过识别白屏内的红斑,控制舵机云台,移动绿色激光,在2s内自动对其进行精准追踪,追踪成功时发出声光提示,并且两光斑追踪距离始终小于等于3cm。系统各项指标均优于设计要求。

旋转式LED线阵智能显示装置的设计

本文从实际应用出发,提出了旋转式LED线阵智能显示装置的设计方案,给出了硬件设计框架和系统主流程结构,并对LED显示线阵、信息录入两部分设计进行详细分析。通过测试,运行效果良好,有一定实际意义。

基于TM4C123单片机的模拟电磁曲射炮设计与试验——2019全国电子设计竞赛H题试析

基于2019年全国大学生电子设计竞赛中H题"模拟电磁曲射炮"的任务要求,设计了模拟电磁炮自动控制系统.系统以TI公司的TM4系列单片机作为电磁炮的控制核心,采用LDX-218数字舵机驱动云台.可实现通过串口屏输入射击距离和偏转角;通过激光测距结合OpenMV摄像头的图像处理捕获引导标识从而对电磁炮进行智能控制.3个基本要求测试任务全部完成,3个发挥部分测试任务部分完成,作品获得该次竞赛江苏省二等奖.

智能模拟电磁射击系统的设计

模拟电磁炮的射击系统在军事、工业等领域都具有重要的研究意义。本文详细地阐述了一种智能模拟电磁射击系统的设计与实现。通过使用OpenMV目标识别算法、激光测距以及多项式拟合,只需要一键启动,该系统即可自动完成电磁炮对目标的识别追踪、距离计算以及弹射电量的计算,从而实现了电磁炮对目标的精准射击。实验结果表明:结合该算法的智能模拟电磁射击系统单次射击时间为12s±5s,弹丸均落在7环以内,具有智能化程度较高,精确性较好等优点。

基于人工智能的医院输液远程监控系统

传统的输液方式需要医生护士不断的注意输液瓶的剩余药品,防止输液完毕后导致空气进入输液管里面造成输液危险,在医生护士人手不够的情况下,这种情况发生的可能性更大,因此研制一款智能化的医院输液系统是非常有必要的,对输液的安全以及提高输液的效率有重要的意义。本文提出的基于人工智能的医院输液远程监控系统采用的是较为先进的OpenMV摄像头对输液瓶的液面高度进行采集,并通过蓝牙将输液信息传输到医生护士手上,此外当输液完毕后该系统还能自动发出报警,这套系统装置对输液安全有一定的保障效率也有所提高。

滚球控制系统的设计

滚球控制系统以stm32单片机为主控模块,使用oled显示屏显示当前数据参数,使用openmv摄像头观察小球的运动,并将小球的实时位置传回主控,然后主控给予指令,舵机结合PD算法进行工作,使白板倾斜,从而让小球达到主控给定的位置。

滚球控制系统

本方案采用了K60单片机为核心的滚球控制系统。该系统主要由K60单片机模块、稳压模块,摄像头模块,图像处理模块构成。有K60来显示该系统的功能。通过UART和电脑通信,通过摄像头颜色识别技术来收集信号,以期获得准确的转向,利用PID算法调整舵机位置并用舵机来改变小球运动方向。在直径不大于2.5cm的小球能够按照指定的要求在平板上完成各种指定的动作这个条件下。在区域2开始后,先利用Openmv摄像头识别技术来获取舵机转动方向是本方案的重要步骤。本方案利用了身边的材料,采用的木板较轻便灵活,采用摄像头使数据更准确,采用PID算法使小球能够按照指定路线移动。

基于STM32的口罩识别及无接触测温系统的实现

新型冠状肺炎疫情爆发,公共场所进行无接触测温可以第一时间筛选出疑似病例,降低疫情传播风险。通过人脸识别可以检测人员是否符合防疫要求(佩戴口罩),此功能减轻防疫工作人员负担。将无接触测温与身份检测装置结合,使功能更加完善,操作更加方便。系统采用ARM单片机STM32F103作为主控芯片,搭配外围电路按键,并通过GY-906红外温度传感器采集温度数据传送到单片机经过A-D转换后在TFT液晶屏幕显示,此外利用OpenMV4-H7摄像头对采集信息处理,判别是否符合防疫要求。此装置将远距离测温以及口罩识别功能集成于一个装置,具有简易便携、易操作、稳定性高等优点,为防疫工作的高效进行提供了帮助。

基于Arduino的智能送药小车

智能单片机小车由于其智能、方便、快捷,被广泛应用于各行业。本研究的智能送药小车包括了Ardunio mega2560单片机、OpenMv4智能识别装置、寻迹装置、L298N模块、433M无线模块等装置。研究结果表明:智能送药小车通过识别地面安置路线以及相应的病房号,可以自动躲避障碍,自动沿设定的路线行驶,既可以实现单车往返送药,也可以实现双车通信式送药,做到高效快速将药品从药房准确送达病房。