基于DSP嵌入式系统的直线路径图像检测技术研究.pdf

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1、摘要随着计算机技术、图像科学和DSP(数字信号处理器)的发展，机器视觉在农业工程中的应用更加广泛。本文主要针对黄瓜温室设计了一种基于DSP的喷雾机器人的嵌入式视觉导航图像处理系统。该系统具有两个功能：一是识别温室中铺设的道路来获得喷雾机器人自主行走所需要的导航控制信息；一是通过以太网把导航控制信息发送给机器人行走运动控制系统。本文的主要研究内容如下：1．研究温室条件下的路径识别方法．根据图像的目标与背景的颜色分布特点，确定使用2G-B．R的颜色模型进行图像灰度化．对灰度图像进行二值处理后，采用合适的图像去噪方法

2、，获得了含有清晰导航路径的二值图像。2．研究了路径导航参数的获取方法。对二值图像采用行平均法获得导航离散点，通过Hough变换拟合获取图像坐标系下的导航中心线和导航参数，用坐标系转换公式得到在机器人坐标系下的导航参数。3．设计了基于DSP的嵌入式系统的图像采集、图像处理、图像显示和网络通信模块。根据硬件平台特点，选择使用以太网向运动控制器发送导航参数，并开发一种以太网络应用程序，实现与运动控制器的通信。关键词：导航，Hough变换，DSP，以太网通信AbstractWiththedevelopmentofcom

3、putertechnology,imagetheoriesandDSP,themachinevisioniswidelyusedinagricultmeengineering．WehavedesignedasprayrobotwithvisualnavigationimageprocessingsystembasedollDSPwhichwillbeusedinthecucumber毋蟹朗hdu∞．Thesystemhastwofunctions：First,itidentifiestheroadsofgree

4、ttholkqcandoffersthenavigationcontrolinformationforthesprayrobot；Second，itsentnavigationcontrolinformationthroughEthemettotherobotmodoncontrolsystenl．ThemaincontainsaIe：1．Therecognizingofpathisstudiedunderthegrcclthouseenvironment．Accordingtothetargetimagewi

5、ththebackgroundcolorcharacteristics，2G-B-Rcolormodelisusedtograyimage．Binatyimagewithclearnavigationpathisreceivedafterbinaryandappropriateimagesmoothness．2．Themethodofobtainingnavigationsignalsisstudied．First,thenavigationdispersingpointsisfound,usingthesep

6、oints，thenavigationlineandnavigationsi91msinimagereferenceframearcobtainedbyHoughtransform．Navigationsignalsinrobotreference丘ameisobtainodthroughreferenceframeconversion．3．FourmodulesofvisualnavigationimageprocessingsystembasedonDSPmd∞igned,includingnetworkc

7、ommunication．imageacquisition,imageprocessing,imageaispla她andAccordingtothecharacteristicofthehardware,navigationsignalsaresenttothemovementcontrolsystembyEthernet．Andanetworkapplicationwasdeveloped,andthecommunicationwithmovementcontrolsystemwasachieved．Key

8、word：navigation，Houghtransformation，DSP，EthemetcommunicationII中国农业大学硕十学位论文第一章绪论第一章绪论1．1研究目的及意义近年来，随着人民生活水平的提高，人们对于蔬菜水果花卉质量和种类的需求越来越高，特别是反季产品备受青睐。温室因为能够为蔬菜瓜果提供良好的生长环境，所以温室大棚生产越来越普遍，目前温室面积在逐渐扩大llJ