基于快速模板匹配的智能视觉传感器设计.pdf

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1、第26卷第8期传感技术学报V0l_26No．82013年8月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug．2013DesignofaSmartVisualSensorBasedonFastTemplateMatchingZHANGQingtao，rANGXueyou，Tao，LIUYue，YANHong(1．StateKeyLabofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianjinUniversity，Tianjin300072，Chi

2、na；2．SINOMAInternationalEngineeringCo．，Ltd．TianjinBranch，Tianjin300400，China)Abstract：Adesignofasmartdigitalvisualsensorforinlinevisualinspectionsystemforthewhitebodyofcarsisreported．BasedonARM6410processor，thesystemintegratesthefunctionalitiesofdatacollection，2

3、Dpixel—levellocating，communicationaswellascontrolling，anditaimsatsolvingtheproblemofpoorsignalprocessingcapabilityandbadimmunitytointerferenceintraditionalvisualsensors．Afastandstablepixel—leveltemplatematchingalgorithmbasedonLinuxsystemisdesigned，whichusesNNPRO

4、Dassimilaritymeasurementandadoptsamulti—resolutionstrategy．Inthematchingalgorithm，anew2Dsummationmethodcalled“RunningSumwithComplementingLostPixels”isproposed．whichoptimizesthecalculationofthecross—correlationcoeficient．Withacomprehensivefault—tolerantmechanismi

5、nadditiontothematchingalgorithm，thevisualsensorhasbeenprovedex—perimentallytorunthepixel-levellocatingfunctionwithhighspeed，highprecisionandhighrobustness，andtofulfillthetaskoffront-enddatacollectingandprocessingintheinspectionsystem．Keywords：smartvisualsensor；f

6、asttemplatematching；runningsum；LinuxEEACC：7230Gdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2013．08．001基于快速模板匹配的智能视觉传感器设计术张青涛，杨学友，刘涛，刘明，闫虹(1．天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072；2．中国中材国际工程股份有限公司天津分公司，天津300400)摘要：针对传统视觉传感器信号处理能力差、模拟信号输出易受干扰等问题，设计了基于ARM6410处理器的智能化数字视觉传感器，应用于白车身在线视觉检测系统，

7、完成数据采集、像素级二维定位和通讯控制工作。在Linux平台上，研究了一种快速稳定的像素级模板匹配算法，以去均值归一化灰度互相关法为相似性测度，多分辨率金字塔匹配法为搜索策略，使用“滚动相加补全像素法”的二维求和新方法来优化计算过程，并进行了全局冗错设计，确保传感器工作稳定性。现场实验表明：采用该匹配算法和冗错机制使得视觉传感器定位功能速度快、精度高、鲁棒性好，能较好完成白车身视觉检测系统前端数据采集和处理任务。关键词：智能视觉传感器；快速模板匹配；滚动相加；Linux平台中图分类号：TH741文献标识码：A文章编号：

8、1004—1699(2013)08—1039-06目前，视觉传感器广泛应用于汽车、船舶和管道负担，使得精度更高、实时性更强；并且处理结果仅等制造业的在线测量、加工和装配过程。传统的视包含信息量较小的重要信息，使用数字信号输出，抗觉传感器功能简单，图像处理能力差，导致中央处理干扰能力更强，系统稳定性更高。计算机集中式处理，处理速度和