智能视觉传感器及其应用

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1、综述SUMMARY智能视觉传感器及其应用IntelligentVisionSensorsandTheirApplications许芬北方工业大学（北京100041）摘要：本文介绍了近年兴起的集图像采集、处理、通讯等功能于一体的智能视觉传感器——智能相机。重点分析了其体系结构、组成模块和关键技术，比较了市场上可见到的几款智能相机。对智能相机技术的主要发展方向，以及智能相机在安防监控、工业检测、智能交通系统和机器人领域的应用作了较深刻的探讨。Abstract:Thepaperintroducedthelatesttechnologyoftheembed

2、dedcomputervisionsystem—smartcamera,akindofintelligentvisionsensorintegratingsensing,imageacquisition,imageprocessinganddatacommunicationinoneunit.Thesystemarchitecture,modulefunctionsandkeytechniquesofthesmartcamerawerepresented.Thecharacter-isticsofmajorsmartcameraproductsav

3、ailableinthemarketwerecompared.Attheend,thedevelopingtrendsofsmartcameratechnology,aswellasapplicationsofsmartcameraonvisualsurveillance,industrialinspection,intelligenttrans-portationsystemandroboticswerediscussedindetail.关键词：视觉传感器智能相机嵌入式视觉系统Keywords:IntelligentvisionsensorsS

4、martcameraEmbeddedvisionsystem图像处理软件、网络通信装置、I/O口等，如图1所示。1引言智能视觉传感器（Intelligentvisionsensor），也称智能相机（smartcamera），是近年来机器视觉领域发展最快的一项新技术。智能相机是一个兼具图像采集、图像处理和信息传递功能的小型机器视觉系统，是一种嵌入式计算机视觉系统。它将图像传感器、数字处理器、通讯模块和其他外设集成到一个单一的相机内，使相机能够完全替代传统的基于PC的计算机视觉系图1智能相机的系统构成统，独立地完成预先设定的图像处理和分析任务。由图象采

5、集单元是CCD/CMOS图像传感器和图像采于采用一体化设计，可降低系统的复杂度，并提高可集卡的集成。图像采集单元将光学图像转换为数字图靠性。同时系统尺寸大大缩小，拓宽了视觉技术的应像，然后输出至图像处理单元。用领域。图像处理单元用来完成图像处理任务，主要包括2智能相机技术处理器和存储器。图像处理单元对采集到的图像/视频数据进行预处理、压缩和有选择的存储，结合图像处2.1智能相机的结构理软件对图像进行处理和分析。智能相机一般包括图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件一般包括底层的图像处理函数库和26北京市教委科技发展计划面上项目（KM2004100

6、9003）2007年第4期中国仪器仪表SUMMARY综述上层针对具体应用的图像处理及分析程序。利用智能通用处理器一般应用于图像处理任务简单的领域，相机内带的功能强大的图像处理函数库，用户可以方或者和定制的图像处理芯片结合起来应用。ASIC是针便快捷地开发针对具体任务的机器视觉应用程序，然对具体应用定制的集成电路，可以集成一个或多个处后下载到智能相机上。如果是一些典型应用（如零件理器内核，以及专用的图像处理模块（如镜头校正、表面检测、OCR等），也可以直接使用制造商提供的平滑滤波、压缩编码等），实现较高程度的并行处理，图像处理应用程序。处理效率最高。

7、但是ASIC的开发周期较长，开发成通讯接口是智能相机的另一个重要组成部分，主本高，不适合中小批量的视觉系统领域。要完成智能相机和计算机或其他计算控制设备之间的智能相机中最常用的处理器是DSP和FPGA。其图像数据传递及控制信息交流任务。用户可以通过通中DSP由于信号处理能力强，编程相对容易，价格较讯接口对智能相机进行参数设置，完成数据和程序的低，在嵌入式视觉系统中得到较广泛应用。比如德国上传；智能相机则通过通讯接口向其他设备传送图像VisionComponents的VC系列和FastcomTechnology的或分析图像的结果。有的智能相机还提供数

8、字I/O接iMVS系列。由于DSP在图像和视频领域日见广泛的口。I/O接口主要用作控制信号的输入输出，方便智应用，不少DS