嵌入式智能视觉传感器关键技术研究与实现

摘要

论文依托四川省科技支撑项目的要求和眉山车辆厂拉铆钉检测的实际需要立题，致力于研究嵌入式智能视觉传感器关键技术。
　　 课题不仅研究和吸取了现有机器视觉的技术和经验，还研究和设计了基于ARM+CMOS图像芯片的嵌入式智能视觉传感器的应用理论与实现技术。通过带有CAMIF接口的ARM9微处理器、30万或300万像素的CMOS图像传感器、图形接口、存储接口和通讯接口等组成一种新型智能视觉传感器硬件系统。在对嵌入式操作系统ARM-Linux进行扩展和新接口驱动开发的基础上，构建了开放式智能视觉传感器软件环境。在系统地研究视觉测量理论、算法与嵌入式软件实现之后，建立了视觉测量与分析的应用软件模块。
　　 针对嵌入式智能视觉传感器核心技术做了大量深入具体的研究与开发，实际完成了一款具有较高性价比和经济实用性的嵌入式智能视觉传感器设计。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1 智能视觉传感器概况

1.1.1 智能视觉传感器的概念

1.1.2 国内外研究现状

1.1.3 智能视觉传感器产品和发展方向

1.1.4 智能视觉传感器的应用

1.2 课题研究意义及论文主要内容

1.2.1 课题来源和研究意义

1.2.2 论文的主要内容

2嵌入式智能视觉传感器方案设计

2.1 机器视觉系统

2.2 嵌入式智能视觉传感器总体方案

2.2.1 嵌入式智能视觉传感器的图像芯片

2.2.2 嵌入式智能视觉传感器的微处理器

2.2.3 嵌入式智能视觉传感器的控制方式

2.3本章小节

3 嵌入式智能视觉传感器硬件研究与实现

3.1 嵌入式智能视觉传感器总体架构

3.2 带CAMIF接口的ARM9微处理器

3.3 CMOS图像芯片

3.3.1 OV7620图像传感器

3.3.2 OV3640图像传感器

3.4 串行控制总线

3.4.1 SCCB引脚功能和总线结构

3.4.2 SCCB数据传送方式

3.5 嵌入式智能视觉传感器存储系统

3.5.1 Flash存储模块

3.5.2 SDRAM存储模块

3.6 嵌入式智能视觉传感器通信接口

3.6.1串口通信

3.6.2 有线网络通信

3.6.3 无线网络通信

3.7 嵌入式智能视觉传感器镜头

3.8 ARM微处理器与CMOS图像芯片接口设计

3.8.1 GPIO接口

3.8.2 USB接口

3.8.3 CAMIF接口

3.9本章小节

4嵌入式智能视觉传感器软件研究与实现

4.1 嵌入式智能视觉传感器软件平台

4.1.1 开发环境的建立

4.1.2启动代码

4.1.3 嵌入式Linux2.6配置与编译

4.1.4 根文件系统构建

4.2 嵌入式智能视觉传感器驱动设计

4.2.1 Linux驱动程序概述

4.2.2 嵌入式Linux驱动开发流程

4.2.3 CAMIF接口驱动

4.2.4 OV511驱动

4.2.5 Linux-wlan-ng驱动

4.3 嵌入式智能视觉传感器应用程序设计

4.3.1 通过GPIO接口设置OV7620

4.3.2 通过USB接口设置OV7620

4.3.3 通过CAMIF接口设置OV3640

4.3.4基于V4L图像采集程序

4.3.5 网络通信程序

4.4本章小节

5 嵌入式智能视觉传感器应用

5.1 嵌入式智能视觉传感器软硬件平台

5.2 轴套内外径测量

5.2.1 轴套的介绍

5.2.2 轴套检测要求

5.2.3 测量轴套内外径算法Matlab仿真

5.3 拉铆钉牙型角测量

5.3.1 拉铆钉的介绍

5.3.2 拉铆钉牙型角检测要求

5.3.3 测量拉铆钉牙型角算法Matlab仿真

5.4 嵌入式视觉测量算法软件实现要点

5.5 影响嵌入式智能视觉传感器测量结果因素

5.6 嵌入式智能视觉传感器经济性分析

5.7本章小节

结 论

致 谢

参考文献

附 录

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果