嵌入式系统在机器人视觉中的应用

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1、www.plcworld.cn重庆大学硕士学位论文嵌入式系统在机器人视觉中的应用姓名：张帆申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：高富强20050501www.plcworld.cn重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。机器人视觉系统是嵌入式系统在机器人研究领域中的一项重要应用。如同人类视觉系统的作用一样，机器人视觉系统赋予机器人一种高级感觉机构，使得机器人能以“智能”和灵活的方式对其周围环

2、境做出反应，目的是要通过图像定位、图像理解，向机器人运动控制系统反馈目标或自身的状态与位置信息。本论文的研究目的是开发出一个较为通用的嵌入式系统平台，进行嵌入式操作系统的研究和移植，并将其应用于机器人视觉导航中，从而实现智能机器人跟踪简单场景中的静止目标。开发出这样一个系统，可以进行嵌入式操作系统、机器人视觉和导航技术，以及机器人的智能控制技术的研究。本论文首先对嵌入式系统的体系结构进行了分析，并对设计开发过程中的关键技术做了进一步的探讨。然后，针对机器人视觉的特定应用，进行了嵌入式系统的需求分析，按照软硬件协同设计的思想进行了功能

3、模块的划分。以嵌入式微处理器S3C44B0X为中心，配置图像采集和电机驱动等外围器件，构建了机器人视觉系统的硬件平台；并对采用的嵌入式操作系统uC/OS－II作了深入的研究，分析了内核结构，实现了针对特定硬件平台——S3C44B0X微处理器的移植。最后，基于机器人视觉系统的软硬件平台，按照嵌入式系统对图像处理的要求，编制了图像采集驱动程序和图像匹配算法等。系统的设计和实现过程中，采用了模块化的思想，具有良好的开放性，有利于功能扩展和系统升级。实验结果表明，本论文设计的机器人视觉系统能够稳定可靠的工作，基本达到了预期的目的。此外，研究

4、成果也可推广到视觉监控、智能交通、智能玩具等领域，具有广阔的发展空间和应用前景。关键词：嵌入式系统，机器人视觉，操作系统，图像匹配Iwww.plcworld.cn重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTAnembeddedsystemisaspecialcomputersystemwithvariablesoftwareandhardware.Itisbasedoncomputertechnologyandmainlyservedforapplication.Itisappliedtothesystemwhichhasstric

5、trequirementsinfunctions,reliability,cost,volume,andpower.Robotvisionsystemisanimportantapplicationofembeddedsysteminrobotstudyfield.Asthefunctionofhuman’svisionsystem,therobotvisionsystemendowstherobotanadvancedsensor,whichcanmaketherobotrespondtosurroundedenvironment

6、in“intelligent”andflexiblemanner.Thepurposeofrobotvisionsystemistofeedbackthestatusandpositioninformationoftargetoritselfbythewayofimaginelocationandimagineapprehension.Thepurposeofthepaperistodevelopanall-purposeembeddedsystemplatform,onwhichtheoperationsystemcanbestu

7、diedandported.Withtheapplicationofrobotvisionnavigation,intelligentrobottracingstilltargetinsimpleenvironmentcanberealized.Basedonthissystem,theembeddedsystem,robotvisionandnavigation,andintelligentcontrolofrobotcanbestudied.Furthermore,itisawell-developedplatformforth

8、epurposeofupdateanddevelopmentofthesystem.Firstly,thepaperanalyzedthearchitectureofembeddedsystem,anddiscussedthekeyt