应用于智能机器人的视觉处理系统研究

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1、摘要摘要近年来，机器人技术进步日新月异，各种新技术不断涌现。随着计算机技术的飞速发展和数字图像处理技术的不断深入，视觉技术得到广泛应用。由于图像处理对硬件系统的要求极高，使得机器视觉技术的在智能机器人上的应用受到一定程度的限制。本文研究分析了机器视觉系统的特点，总结了智能机器人机器视觉系统的要求，提出了基于TI先进的达芬奇硬件平台的智能机器人视觉系统。通过对TI最新达芬奇技术平台系列的分析，选择以TMS320DM6437为平台构建智能机器人视觉系统，完成了智能机器人视觉系统项目的开发，完成了基于DSP／BIOS的机器视觉软件的系统配置，构建了基于类／微型驱

2、动模型的图像采集驱动，并且完成了软件系统的总体设计。根据智能机器人以及达芬奇平台的特点，通过对图像处理算法的研究，完成了本平台上的图像处理算法，主要有图像的灰度化、图像滤波、边缘检测、图像特征的分割；分析了传统滤波算法、边缘检测Sobel算子和Canny算法的不足，提出基于自适应闽值的领域平均滤波算法、改进的四方向Sobel梯度算子和自适应阈值Canny算子等的改进方案，并在本平台上实现：完成了符合智能机器人要求的自适应图像特征分割算法。最后，论文对主要工作成果进行总结，并指出系统硬软件需要进一步完善和发展的方面。【关键词】达芬奇技术机器视觉图像处理DSP

3、／BIOSABSTRACTInrecentyears，robottechnologyhasdevelopedrapidly．Allkindsofnewtechnologiesareemerging．Becauseofthedevelopmentofcomputertechnologyanddigitalimageprocessingtechnology,visiontechnologyhasbeenwidelyused．Theapplicationofmachinevisiontechnologyinintelligentrobot，tosomeexten

4、t,isrestricted，sinceimageprocessinghardwaresystemsaleratherdemanding．Thedissertationmakesresearchesandanalysesonthecharacteristicsofthemachinevisionsystem，sumsuptherequirementsthattheintelligentrobotcompletesmachinevisionsystems，proposesintelligentrobotvisionsystembasedonadvancedT

5、IDaVincitechnology’Shardwareandsoftwareplatformformat．AfteranalysesofthelatestTIDaVincitechnologyplatformseries，wemakeadeterminationtochooseTMS320DM6437asaplatforminordertobuildintelligentrobotvisionsystem．AfterthestudyonTMS320DM6437，thedissertationcompletestheresearchanddevelopme

6、ntoftheintelligentrobotvisionsystemproject,achievesthesystemconfigurationofmachinevisionsoftwarebasedontheDSP／BIOS，constructstheimageacquisition-driverbasedonclass／mini-drivermodle，andaccomplishesthemagnitudedesignofsystemsoftwareaswell．Basedonthecharacteristicsofintelligentrobota

7、ndDaVinciplatform，inthisplatform，thethesiscompletesimageprocessingalgorithms，mainlysuchasgray-scaleimages，imagefiltering，edgedetection，andimagesegmentation，afterthestudyofimageprocessingalgorithms，analyzesthedeficiencyoftraditionalfilteralgorithm，Sobeledgedetectionalgorithm，andCan

8、nyalgorithm，andthenputforwardseve