光电跟踪实验报告

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1、光电跟踪实验报告班级：06111101姓名：张秀峰学号：1120111562一．系统概述光电跟踪系统由转台、图像采集设备和激光测距设备三部分组成。1.转台系统的转台为模拟火炮或雷达跟踪系统运动模块的类工业旋转运动系统。其组成如下图所示，它包含电控箱、转台本体（电控箱和转台本体为一体）及由运动控制卡和普通PC机组成的控制实验平台等三大部分。图2.1系统结构图转台本体主要由以下几个部分组成：1）机械结构件（含PAN和TILT两个转动关节）2）伺服电机（两套）3）限位开关4）图像采集设备（1套）5）激光测距设备（1套）电控箱内安装有如下主要部件：1)伺服

2、驱动器2)I/O接口板3)开关电源控制平台主要由以下部分组成：1)与IBMPC/AT机兼容的PC机（公司不提供），带PCI插槽2)运动控制器3)用户接口软件2.图像采集设备图像采集设备由工业摄像头、镜头、1394接口卡(含数据线)三部分组成。3.激光测距设备激光测距采用DLS-C30。二．系统安装1.安装运动控制卡将运动控制卡从防静电套中取出之前，请将手与有效接地的导体接触一会，以去除静电。不要用手接触卡上的芯片，以免损坏运动控制卡。1)检查运动控制卡的外观有无损坏；2)关闭计算机电源；3)将运动控制卡插入空闲的PCI槽中；4)用螺钉锁紧运动控制卡

3、和转接头；5)将转接头和卡上的JP2插座用转接电缆连上；2.连线第4，5步所用电缆均用于强电，如有破损可能导致人身事故！1)将电控箱的开关打到关闭的位置2)将运动控制卡的CN1插口和电控箱的CN1插口用屏蔽电缆连结起来3)将转接头CN2的插口和电控箱的CN2插口用屏蔽电缆连结起来4)将电源线一端插入电控箱插座，另一端接入220VAC电源(实验室提供电源需要保持良好接地。)1、在进行系统连线、拆卸与安装前，必须关闭系统所有电源。2、使用前请仔细检查连线。1.系统运行时严禁将手或身体的其他部位伸入转台运动部分。3.安装软件(1)运动控制卡运动控制卡安装

4、完后，系统开机会检测到新硬件，将运动控制卡的配套光盘放入，按提示安装驱动程序。详情参见运动控制器产品说明书(2)图像采集设备1)安装1394开发包及驱动2)安装BCAM1394Driver三．软件的使用1.界面说明运行REVS150.exe进入光电跟踪系统，系统界面如下图4.1：图4.1教学实验平台软件界面界面功能区说明：图像和靶标位置显示区：实时将图像采集卡采集到的视频动态显示以及靶标位置跟踪二维曲线的实时显示。摄像机工作区：1)参数调节部分通过对快门、对比度、明亮度的调节以得到不同的图像效果快门：快门是镜头前阻挡光线进来的装置，一般而言快门的时

5、间范围越大越好。对比度：是画面黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次。明亮度：指一对象之可见亮度。其取决于可反射光之多寡并由一平方公尺(cd/m2)内之多少烛光来衡量其亮度。2）图像处理部分包括开关摄像头，显示视频，图像处理，以及实现原始图像、处理图像和靶标位置曲线之间的切换显示。控制器工作区：运动控制器的开关、回零及位置清零转台工作区：实时显示转台两轴的转动角度，上下左右箭头可以调节轴的当前位置跟踪数据显示区：实时显示靶标的质心坐标，以及跟踪数据和靶标位置数据。标定按钮：对转台和靶标进行标定。跟踪按钮：目标跟踪的开关激光测距工作区：对DLS-C3

6、0进行操作，实现激光测距，并实时显示激光测量到的距离。PID闭环控制区域：更新PID参数。靶标位置和转台角度显示区：实时显示未进行标定的靶标位置数据和转台角度数据。2.操作说明1)运动控制器的操作：点击“开始”，系统打开板卡，进行系统初始化，完成后其它按钮可用。回零：依次对PAN和TILT进行回零操作，回零过程中其它按钮不可用图4.2视觉随动跟踪系统的转台本体位置清零：轴的转动角度清零2)摄像头的操作点击“打开摄像头”，则可以看到采集的图像已经显示在图像显示区内。显示方式选择：a)原始图像b)处理图像c)靶标位置曲线用户根据实验要求做选择点击“图像

7、处理”可以看到处理后的图像效果点击“显示实景”可以切换回实景模式3)靶标跟踪当控制器和摄像头都设置完毕，比完成标定后，此按钮才可按下。按下后系统开始工作，跟踪运动物体。4)关闭退出关闭控制器、摄像头和DLS-C30，退出系统。实验一计算机视觉和数字图像处理技术一、实验目的了解计算机视觉和数字图像处理技术的背景知识，学会使用光电实验系统中的图像设备。1.简述计算机视觉的前景及展望对三维计算机视觉技术的研究已有几十年的历史,人们确已获得很大的进步。但迄今为止,能真正应用于实际的视觉系统还未见报道。为什么会是这种情形,许多人都在思考这个问题。可以肯定地说

8、,形成目前这种情况的根本原因(主要问题)是:视觉系统感知景物的信息量太少。仅靠摄取景物在某一时刻的几幅图像,这只相当于人类