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根据嵌入式体系的图画数据收集体系规划

基于嵌入式系统的图像数据采集系统设计-随着后PC时代的到来和嵌入式的蓬勃发展,运用嵌入式系统实现远程数据采集已成为社会需求的趋势。本文采用嵌入式系统采集图像数据实现加工零件的远程测量,代替传统的人工检测。其特点有:网络化,准确性高,节约人力和物力。

1.导言

跟着后PC年代的到来和嵌入式的蓬勃发展,运用嵌入式体系完结长途数据收集已成为社会需求的趋势。本文选用嵌入式体系收集图画数据完结加工零件的长途丈量,替代传统的人工检测。其特色有:网络化,准确性高,节省人力和物力。

2.体系软硬件渠道

因为嵌入式设备资源有限,所以在开发嵌入式体系的软件部分需求在宿主机渠道上完结,运用宿主机的资源编译方针机渠道上可运转的软件。本文体系的宿主机渠道:Redhat 9.0,穿插编译环境:ARMLinux-Gcc;方针机渠道:UBOOT 1.1,Linux 2.4.18 和YAFFS 根文件体系。

体系硬件渠道的处理器选用 Samsung 公司的集成有ARM920T 内核的处理器S3C2410,该处理器资源丰厚,具有16KB 的指令Cache 和16KB 数据Cache、MMU 虚拟存储器管理器、LCD 操控器、支撑NAND Flash 体系引导,RAM 操控器、3 通道UART、4 通道DMA、4通道带PWM 定时器、RTC、并行I/O 口、8 通道10 位ADC、触摸屏接口、IIC 接口、IIS接口、2 个USB 接口操控器、2 通道SPI 及内部PLL 时钟倍频器,主频最高可达203MHz。此外,在处理器丰厚资源的根底上还进行了相关的装备和扩展,装备了64MB 的Flash 和64MB 的SDRAM,并引出了两个HOST USB 接口。在USB 接口上外接带USB 口的摄像头Webeye V 2000。嵌入式Linux 操作体系上树立图画收集和图画康复两个软件模块。开发板具有CS8900A-CQ3 芯片,具有10“100M 自适应的网络通信才能。经过它完结图画数据的长途传输。整个体系的硬件概图如图1 所示:

根据嵌入式体系的图画数据收集体系规划

图1 体系硬件结构图

3.RGB数据流的收集

Webeye V 2000摄像头内部具有ov7620、ov511和一个存储芯片。因为Linux操作体系中嵌有ov511芯片的驱动,故在编译Linux操作体系时需求加载ov511驱动,首要过程:

①(*)挑选Multimedia device-》下的Video for linux。加载video4linux模块,供给了编程接口;

②在usb support-》目录下(*)挑选support for usb和usb camera ov511 support。加入了对选用ov511接口芯片的USB数字摄像头的驱动支撑。

在嵌入式Linux操作体系渠道上驱动摄像头,经过Video4Linux接口操控摄像头参数、图片的格局和窗口巨细等等。Video4Linux是Linux中关于视频设备的内核驱动,它为针对视频设备的应用程序编程供给一系列接口函数。USB口摄像头驱动程序中需求供给根本的I/O操作接口函数open、read、write、close的完结。对中止的处理完结,内存映射功用以及对I/O通道的操控接口函数ioctl的完结等,并把它们界说在struct file_operaTIons中。本体系选用内存映射法,即mmap()方法截取图画或视频数据。mmap()函数调用使得进程之间经过映射同一个一般文件完结同享内存。该映射内容区可读可写而且不同进程间可同享,不需求任何数据的复制。

根据嵌入式体系的图画数据收集体系规划

函数,它在用户程序中用来操控I/O通道,其间,fd代表设备文件描绘符,cmd代表用户程序对设备的操控指令,省略号一般表明类型长度的参数, 也可没有。

4. 图画的康复

上一节现已介绍了体系收集RGB图画数据流。为了满意用户观看收集的图画数据和相应测验,故需求将RGB流通换成在Linux体系和Windows体系下都能够阅读的BMP格局的图片。BMP格局的图片分为文件描绘区和图画存储区两部分。头文件信息中又包含了信息区和调色板区两部分,信息区又能够细分为文件信息区和图画信息区两部分。康复BMP图片的关键是首要手动生成BMP文件的头文件,然后将收集到的RGB数据流填充到BMP文件的数据区。拍照的物体为加工好的环行零件,查验其加工是否合格,中心点方位等等。以下将介绍BMP文件的数据结构和头文件,图片康复如图2所示:

根据嵌入式体系的图画数据收集体系规划

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5. 图画的传输和处理

体系选用网络(FTP)方法读取BMP 文件。长途终端树立FTP 服务器,完结体系和FTP 服务器的衔接树立,将BMP 文件放置到服务器上,详细指令:FTP open 服务器的IP 地址Put 指令将bmp 文件放到FTP 服务器上终端能够经过网络取得FTP 服务器上的BMP 文件,终端上装置Matlab7.1 应用程序,运用Matlab7.1 做图画处理,然后得到对加工零件的中值滤波,边际检测,二值化和中心点的坐标,检查零件合格。详细指令和成果如下:

下面是中心点坐标的提取指令:

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6.结束语

本文根据嵌入式渠道的完结了图画收集软硬件,RGB 图画数据流向BMP 文件的转化和图画的处理(中值滤波,边际检测,二值化和中心点的坐标)。试验成果证明:网络化检测加工零件准确性高,节省人力和物力。为往后完结机械手定位打下必定根底。

根据嵌入式体系的图画数据收集体系规划

本文作者立异点: 嵌入式Linux渠道集成图画收集软硬件,RGB流和BMP转化,长途终端处理零件图画,完结长途检测体系具有微型化,图形化,便利和经济等特色。

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