基于DaVinci技術(shù)的智能機(jī)器人視覺跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、本文以TI-DaVinci技術(shù)為依托,兼顧“機(jī)器人模塊化體系”的設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)了一種智能機(jī)器人視覺跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)為嵌入式Linux系統(tǒng),它具有豐富的通用接口、強(qiáng)大的擴(kuò)展能力,在該系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)與跟蹤,可以有效地解決機(jī)器人視覺處理主要依靠上位機(jī)的問題,提高了機(jī)器人的視覺處理能力。
　　論文的研究工作主要包括:視覺跟蹤系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì);運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法的研究;嵌入式Linux系統(tǒng)的構(gòu)建;圖像的采集、實(shí)時(shí)顯

2、示、圖像的預(yù)處理以及運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)與跟蹤實(shí)驗(yàn)。
　　在TI公司TMS320DM6446為核心芯片的CPU核心板的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了視頻輸入輸出電路、用于部分信號(hào)電平轉(zhuǎn)換和硬件擴(kuò)展的CPLD電路、RS232串行接口電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、SD卡接口電路以及系統(tǒng)的電源模塊電路。采用高速電路設(shè)計(jì)軟件Cadence,完成了以上硬件的電路原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)以及電路板加工所需光繪文件設(shè)計(jì)。
　　研究分析

3、了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)算法以及常見的背景提取算法,選用了相鄰幀間差分法與Surendra算法相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法,并對(duì)檢測(cè)目標(biāo)進(jìn)行了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理,最終獲得運(yùn)動(dòng)目標(biāo);闡述了Mean Shift算法理論,并推導(dǎo)了Mean Shift向量及其擴(kuò)展形式以及在目標(biāo)跟蹤中基于巴氏系數(shù)的應(yīng)用算法。
　　進(jìn)行了嵌入式系統(tǒng)引導(dǎo)程序Uboot和嵌入式Linux系統(tǒng)的移植及配置,搭建了嵌入式Linux系統(tǒng),設(shè)計(jì)了基于Codec引擎的ARM處理器程序,用