论文部分内容阅读
视觉子系统是RoboCup机器人获取比赛场地信息的主要途径,是自主足球机器人非常重要的组成部分。视觉子系统需要先完成视频图像采集,然后经过一系列的图像处理操作,将最终提取的特征信息码传递给决策层。一般的机器人视觉子系统在实现上多采用视频采集卡加通用计算机的方式,其优点是硬件配置高、软件资源丰富等,但是功耗大、结构不轻便,对于依赖电池供电的全自主足球机器人而言是主要的缺点。因此,基于嵌入式的图像处理系统的研究与设计具有现实意义。
本论文在对已有的足球机器人视觉子系统分析的基础上,并结合国内外大学和研究机构对嵌入式图像处理系统的研究,设计了一套更加适合于RoboCup机器人的视觉子系统。鉴于足球机器人视觉子系统的复杂性,采用美国模拟器件公司Blackfin系列ADSP-BF531处理器和开源的μClinux嵌入式操作系统相结合的方式构建了嵌入式图像处理系统。
围绕RoboCup中型组足球机器人的视觉子系统,本文主要的研究内容如下:
首先,分析了RoboCup机器人视觉子系统的特点,提出了基于嵌入式平台的视觉子系统并完成了系统总体方案设计。
其次,完成了系统硬件平台的建立和软件开发平台的构建。系统软件开发平台主要包括交叉编译环境的建立、U-Boot和μClinux操作系统的移植,以及SAA7113H视频解码器字符设备驱动程序的设计。
再次,开发了系统应用程序,包括视频图像采集、网络传输和初步的嵌入式图像处理。因为所开发的系统本身不带GUI图形接口,研究过程中为了便于观察效果,本文采用C++Builder软件开发了Windows下的图像接收与显示软件,可显示来自RoboCup机器人视觉子系统采集得到的图像。
最后,本文进行了系统的整机调试和图像处理性能测试,并对课题研究工作进行了总结和提出了展望。