基于单片机的图像采集与处理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
BEA Confidential. | 6
三、系统硬件设计——摄像头
Ov7670(fifo)： 有效像素为640×480（即30W） 所用的输出格式为QVGA（240*320） 有一个fifo芯片（AL422B),这个芯片的容量 是384K字节，可以用来存储图像数据，它的 大小足够用来存储两帧的QVGA格式数据 ov7670模块的自身就带有源晶振,它可以产 生12M时钟信号，并以这个信号作为ov7670时 钟信号的输入
20*320
发现第0、19、20、39…180、199、200、219这 20行的像素点都不能得到处理，效果不好
3*320 图像最上边和最下边这两行没有滤波
BEA Confidential. | 15
五、图像处理实现
RGB色转化为灰度色 中值滤波 阈值分割 提取骨架
BEA Confidential. | 16
基于单片机的图像采集与处理
信息02 田小力 学号：2010052031 指导老师：张翠翠老师
1
课题背景介绍
2 毕设任务
3
系统硬件设计
4
系统软件实现
555
图像处理实现
6
总结与展望
BEA Confidential. | 2
一、课题背景介绍
背景wenku.baidu.com
单片机快速 发展，应用 越来越广泛
智能车的研 究受到人们 广泛关注， 全国高校的 电子设计竞 赛中也有较 多涉及
BEA Confidential. | 7
三、系统硬件设计——摄像头
做出了摄像头与单片机的管脚分配和连接
BEA Confidential. | 8
三、系统硬件设计——显示屏
FPC2667液晶显示屏，它是TFT-LCD液晶显 示屏中的一种,控制器为ili9327： 像素为240RGB*432（设计中为240*320） GRAM为233280字节 支持18-/16-/9-/8-比特的数据总线接 口 有8位数据接口
BEA Confidential. | 3
图像处理研 究日益深入
二、毕设任务
本次毕业设计是以TI的单片机lm4f120h5qr为处理器， 以OV7670（带FIFO）为图像传感器，以ILI9327为显示的 图像采集、处理与显示的系统。由于该系统是智能小车 循迹的基础，所以需要进行图像处理。
BEA Confidential. | 4
进一步的工作 细化 hough 骨架提取
BEA Confidential. | 20
六、总结和展望——展望
展望： 硬件：添加辅助性传感器，用速度更快的单片机 软件：优化程序、使速度更快 图像处理：图像处理算法的改进与补充
BEA Confidential. | 21
谢谢！
三、系统硬件设计——整体连接
根据数据手册的管脚介绍和实际管脚分布情况，做出了摄 像头、LCD与单片机的管脚连接，为了连接方便，加入转接 板。
BEA Confidential. | 5
三、系统硬件设计——单片机
lm4f120h5qr是由TI公司推出的32位单片机： 时钟频率高达80MHZ 带有Flash存储器，容量是256KB 采用ICDI调试接口，Stellaris ICDI只支持 通过JTAG调试。安装完ICDI驱动后会在 PC 上虚拟一个串口，用这个串口来输出调试信 息是很方便的，代码通过ICDI烧到板子中去。
BEA Confidential. | 9
三、系统硬件设计——显示屏
做出了LCD与单片机的管脚连接：
BEA Confidential. | 10
三、系统硬件设计——转接板
转接板PCB图：
BEA Confidential. | 11
四、系统软件实现——软件流程
配置系统时钟 初始化LCD 初始化CMOS 中断初始化 存储和读取数据 图像处理 图像显示
BEA Confidential. | 12
四、系统软件实现——中断初始化
采用了一个外部中断，用它来捕捉VSYNC同步信号，然后 在中断里边启动ov7670这个模块的图像数据存储，等到下 次VSYNC同步信号到来的时候，我们就关闭图像数据的存储 ，这样的话，一帧图像数据的存储就完成了，这个时候， 我们就可以在主函数里边将这一帧数据读取出来，传送给 单片机进行处理，同时，开始下一帧图像数据的存储就这 样往复循环。
五、图像处理实现——RGB转灰度色
心理学公式为基础：
Gray R0.299 G 0.587 B0.114
改进后程序中所用的公式： Gray (u8)((gm _ red 77 gm _ green150 gm _ blue 29 128) 256)
BEA Confidential. | 17
五、图像处理实现——中值滤波
中值滤波前
BEA Confidential. | 18
中值滤波后
五、图像处理显示——阈值分割
阈值分割后
BEA Confidential. | 19
六、总结和展望——总结
完成的工作： 搭建起了基于单片机的图像采集与处理的硬件平台，初步 完成了软件算法，验证了它的基本有效性，为智能车循迹 奠定了基础。
BEA Confidential. | 13
四、系统软件实现——存储读取图像数据
1）存储数据：
VSYNC
fifo 写使能
第二个VSYNC
2）读取数据：
读时钟信号 读取像素高位字节
fifo 写禁止 第二个读时钟信号
读取像素低位字节
BEA Confidential. | 14
四、系统软件实现——图像处理
三、系统硬件设计——摄像头
Ov7670(fifo)： 有效像素为640×480（即30W） 所用的输出格式为QVGA（240*320） 有一个fifo芯片（AL422B),这个芯片的容量 是384K字节，可以用来存储图像数据，它的 大小足够用来存储两帧的QVGA格式数据 ov7670模块的自身就带有源晶振,它可以产 生12M时钟信号，并以这个信号作为ov7670时 钟信号的输入
20*320
发现第0、19、20、39…180、199、200、219这 20行的像素点都不能得到处理，效果不好
3*320 图像最上边和最下边这两行没有滤波
BEA Confidential. | 15
五、图像处理实现
RGB色转化为灰度色 中值滤波 阈值分割 提取骨架
BEA Confidential. | 16
基于单片机的图像采集与处理
信息02 田小力 学号：2010052031 指导老师：张翠翠老师
1
课题背景介绍
2 毕设任务
3
系统硬件设计
4
系统软件实现
555
图像处理实现
6
总结与展望
BEA Confidential. | 2
一、课题背景介绍
背景wenku.baidu.com
单片机快速 发展，应用 越来越广泛
智能车的研 究受到人们 广泛关注， 全国高校的 电子设计竞 赛中也有较 多涉及
BEA Confidential. | 7
三、系统硬件设计——摄像头
做出了摄像头与单片机的管脚分配和连接
BEA Confidential. | 8
三、系统硬件设计——显示屏
FPC2667液晶显示屏，它是TFT-LCD液晶显 示屏中的一种,控制器为ili9327： 像素为240RGB*432（设计中为240*320） GRAM为233280字节 支持18-/16-/9-/8-比特的数据总线接 口 有8位数据接口
BEA Confidential. | 3
图像处理研 究日益深入
二、毕设任务
本次毕业设计是以TI的单片机lm4f120h5qr为处理器， 以OV7670（带FIFO）为图像传感器，以ILI9327为显示的 图像采集、处理与显示的系统。由于该系统是智能小车 循迹的基础，所以需要进行图像处理。
BEA Confidential. | 4
进一步的工作 细化 hough 骨架提取
BEA Confidential. | 20
六、总结和展望——展望
展望： 硬件：添加辅助性传感器，用速度更快的单片机 软件：优化程序、使速度更快 图像处理：图像处理算法的改进与补充
BEA Confidential. | 21
谢谢！
三、系统硬件设计——整体连接
根据数据手册的管脚介绍和实际管脚分布情况，做出了摄 像头、LCD与单片机的管脚连接，为了连接方便，加入转接 板。
BEA Confidential. | 5
三、系统硬件设计——单片机
lm4f120h5qr是由TI公司推出的32位单片机： 时钟频率高达80MHZ 带有Flash存储器，容量是256KB 采用ICDI调试接口，Stellaris ICDI只支持 通过JTAG调试。安装完ICDI驱动后会在 PC 上虚拟一个串口，用这个串口来输出调试信 息是很方便的，代码通过ICDI烧到板子中去。
BEA Confidential. | 9
三、系统硬件设计——显示屏
做出了LCD与单片机的管脚连接：
BEA Confidential. | 10
三、系统硬件设计——转接板
转接板PCB图：
BEA Confidential. | 11
四、系统软件实现——软件流程
配置系统时钟 初始化LCD 初始化CMOS 中断初始化 存储和读取数据 图像处理 图像显示
BEA Confidential. | 12
四、系统软件实现——中断初始化
采用了一个外部中断，用它来捕捉VSYNC同步信号，然后 在中断里边启动ov7670这个模块的图像数据存储，等到下 次VSYNC同步信号到来的时候，我们就关闭图像数据的存储 ，这样的话，一帧图像数据的存储就完成了，这个时候， 我们就可以在主函数里边将这一帧数据读取出来，传送给 单片机进行处理，同时，开始下一帧图像数据的存储就这 样往复循环。
五、图像处理实现——RGB转灰度色
心理学公式为基础：
Gray R0.299 G 0.587 B0.114
改进后程序中所用的公式： Gray (u8)((gm _ red 77 gm _ green150 gm _ blue 29 128) 256)
BEA Confidential. | 17
五、图像处理实现——中值滤波
中值滤波前
BEA Confidential. | 18
中值滤波后
五、图像处理显示——阈值分割
阈值分割后
BEA Confidential. | 19
六、总结和展望——总结
完成的工作： 搭建起了基于单片机的图像采集与处理的硬件平台，初步 完成了软件算法，验证了它的基本有效性，为智能车循迹 奠定了基础。
BEA Confidential. | 13
四、系统软件实现——存储读取图像数据
1）存储数据：
VSYNC
fifo 写使能
第二个VSYNC
2）读取数据：
读时钟信号 读取像素高位字节
fifo 写禁止 第二个读时钟信号
读取像素低位字节
BEA Confidential. | 14
四、系统软件实现——图像处理