嵌入式图像处理系统研究

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20131100015硕士学位论文（学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：机械电子工程论文题目：嵌入式图像处理系统研究英文题目：ResearchOnEmbeddedImageProcessingSystem学生姓名：许美珍导师姓名：武建新教授二○一六年四月原创Ｉ住声明本人片巧ｊ衍号ｔ的甲＆。文是本人Ａ导师的化奇Ｔ化巧的研究Ｔ巧及攻巧化巧Ｋ成；Ｋ．＇＾．记￡中不包３共化人己＆皮杰迪巧巧过的Ｗ除文中已好体巧。Ｗ的巧外，化不巧含；ｊ■工业＞一块Ｓ内《．古丈学及其他巧巧化朽ｂ甲朽媒证书扣巧Ｗｉｊ的村抖．：？敢巧Ｌｔ的Ｎ山对

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4、理系统可以避免人眼视觉带来的偏差且可以提高生产效率。嵌入式设备具有低成本便携性以及快速处理等优势，且嵌入式Linux操作系统有开源、安全可靠等优点。因此，嵌入式系统与数字图像处理技术的研究与应用势必是替代人工检测，实现智能化发展的一个必然趋势。课题分析了国内外嵌入式图像处理系统的研究现状，以在NVDIAJetsonTK1开发板平台上实现雪糕棒形状和表面污染检测为目的，设计了以嵌入式技术与数字图像处理技术相结合的嵌入式图像处理系统。该系统以ARMCortex-A15CPU为核心，以Linux+OpenCV视觉库为软件环境，条形LED蓝色光源为嵌入式采集系统照明光源，采用500W

5、像素Basler工业相机对雪糕棒表面图像进行采集，在NVDIAJetsonTK1开发平台上使用一种致密度测圆形度的算法，实现雪糕棒形状缺陷的识别及检测，并利用图像灰度值来判断雪糕棒表面污染情况。论文首先介绍了嵌入式图像处理系统的发展情况，提出了系统整体结构设计方案，搭建了系统软硬件开发环境，详细介绍了嵌入式系统和嵌入式操作系统的选取，工业相机和镜头的选取以及系统照明光源的选取和安装方式等。根据系统需要，详述了GPIO外围电路设计及其功能和工作方式，并给出了GPIO外围扩展电路的电路图和PCB板原理图。其次，对系统所需的所有软件安装环境进行了详解及说明，其中包括图像界面的加载、

6、OpenCV视觉库的安装配置、内核安装及编译、开发板的刷机流程等。最后，给出了雪糕棒形状和污染检测的图像处理流程，雪糕棒半圆弧缺陷算法。图像处理程序是使用OpenCV视觉库和C++语言编写，实现图像灰度化、二值化、找轮廓及倾斜校正、计算半圆弧圆形相似度等功能。详细介绍了GPIO的输入输出具体使用和在本系统的操作步骤。使用QTcreator设计了嵌入式图像处理系统UI界面，方便调试和交互，实现可视化操作。本系统经过实际运行，可以达到所要求的检测，速度可以满足要求，最终实现雪糕棒形状和表面污染检测。关键词：嵌入式系统；ARM-Linux；图像处理；缺陷检测；OpenCVI内蒙古工

7、业大学硕士学位论文AbstractCurrently,humaninspectionwitheyesisstillwidelyusedintheshapeoficecreamstickanddetectionofsurfacecontamination.Consideringsuchdisadvantagesastheincreasinglaborcost,easyfatiguehumaneye,limitedworktimeandetc.,therefore,tointroduceimageproce