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《重庆大学》 2006年
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基于服务机器人视觉系统的设计

朱木健  
【摘要】:智能机器人系统集多学科理论和技术的于一体,体现了当代最高意义的自动化。而随着经济和科技的发展,机器人技术的应用越来越广泛。当应用于不同领域的各种智能机器人接连出现在人们的视野中时,一些具有特殊功能的智能服务机器人开始进入人们的生活。作为被依赖去获取绝大部分外界信息的视觉系统,是智能机器人系统中非常重要的一部分。本文针对一种智能服务机器人,设计了基于DSP的视觉系统。通过构建它的软件和硬件,完成了该视觉系统初步设计。对本课题,主要完成了以下主要工作: 在硬件设计方面: (1) 采用了—CMOS图像传感器获取外界图像,通过彩色图像传感器、FIFO存储器和CPLD时序逻辑控制,构建了一个:典型的图像采集系统的前端。并对图像信号的输出进行了一定的研究。 (2) 采用了DSP芯片TMS320VC5509A作为图像处理和中央控制芯片。通过DSP、外扩SDRAM和上电加载FLASH芯片,构建了一个图像处理和中央控制系统。 (3) 采用了—TFT液晶对外界图像和视觉跟踪效果的直观显示,设计了液晶驱动电路。 (4) 设计了整个系统的电路原理图,制成了电路板并进行了调试。 在软件开发上: (1) 采用了阈值法进行颜色识别,同时利用种子填充法进行图像分割。 (2) 采用无定标的视觉跟踪系统。应用实时图像雅可比矩阵进行跟踪系统自适应控制。通过二维的图像特征信息反馈,利用推导的图像雅可比矩阵,设计了视觉跟踪控制器,完成对运动目标物体的自适应平动跟踪,推导了整个控制器控制原理。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP242

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