基于單片機的圖像采集與處理.ppt

基于單片機的圖像采集與處理,信息02田小力學號：2010052031指導老師：張翠翠老師,5,5,1,3,4,5,6,課題背景介紹,畢設任務,系統(tǒng)硬件設計,總結與展望,系統(tǒng)軟件實現(xiàn),圖像處理實現(xiàn),BEAConfidential.|2,一、課題背景介紹,單片機快速發(fā)展，應用越來越廣泛,圖像處理研究日益深入,智能車的研究受到人們廣泛關注，全國高校的電子設計競賽中也有較多涉及,BEAConfidential.|3,二、畢設任務,本次畢業(yè)設計是以TI的單片機lm4f120h5qr為處理器，以OV7670（帶FIFO）為圖像傳感器，以ILI9327為顯示的圖像采集、處理與顯示的系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)是智能小車循跡的基礎，所以需要進行圖像處理。,BEAConfidential.|4,三、系統(tǒng)硬件設計整體連接,根據(jù)數(shù)據(jù)手冊的管腳介紹和實際管腳分布情況，做出了攝像頭、LCD與單片機的管腳連接，為了連接方便，加入轉接板。,BEAConfidential.|5,三、系統(tǒng)硬件設計單片機,lm4f120h5qr是由TI公司推出的32位單片機：時鐘頻率高達80MHZ帶有Flash存儲器，容量是256KB采用ICDI調試接口，StellarisICDI只支持通過JTAG調試。安裝完ICDI驅動后會在PC上虛擬一個串口，用這個串口來輸出調試信息是很方便的，代碼通過ICDI燒到板子中去。,BEAConfidential.|6,三、系統(tǒng)硬件設計攝像頭,Ov7670(fifo)：有效像素為640480（即30W）所用的輸出格式為QVGA（240*320）有一個fifo芯片（AL422B),這個芯片的容量是384K字節(jié)，可以用來存儲圖像數(shù)據(jù)，它的大小足夠用來存儲兩幀的QVGA格式數(shù)據(jù)ov7670模塊的自身就帶有源晶振,它可以產(chǎn)生12M時鐘信號，并以這個信號作為ov7670時鐘信號的輸入,BEAConfidential.|7,三、系統(tǒng)硬件設計攝像頭,做出了攝像頭與單片機的管腳分配和連接,BEAConfidential.|8,三、系統(tǒng)硬件設計顯示屏,FPC2667液晶顯示屏，它是TFT-LCD液晶顯示屏中的一種,控制器為ili9327：像素為240RGB*432（設計中為240*320）GRAM為233280字節(jié)支持18-/16-/9-/8-比特的數(shù)據(jù)總線接口有8位數(shù)據(jù)接口,BEAConfidential.|9,三、系統(tǒng)硬件設計顯示屏,做出了LCD與單片機的管腳連接：,BEAConfidential.|10,三、系統(tǒng)硬件設計轉接板,轉接板PCB圖：,BEAConfidential.|11,四、系統(tǒng)軟件實現(xiàn)軟件流程,配置系統(tǒng)時鐘,初始化LCD,初始化CMOS,中斷初始化,存儲和讀取數(shù)據(jù),圖像處理,圖像顯示,BEAConfidential.|12,四、系統(tǒng)軟件實現(xiàn)中斷初始化,采用了一個外部中斷，用它來捕捉VSYNC同步信號，然后在中斷里邊啟動ov7670這個模塊的圖像數(shù)據(jù)存儲，等到下次VSYNC同步信號到來的時候，我們就關閉圖像數(shù)據(jù)的存儲，這樣的話，一幀圖像數(shù)據(jù)的存儲就完成了，這個時候，我們就可以在主函數(shù)里邊將這一幀數(shù)據(jù)讀取出來，傳送給單片機進行處理，同時，開始下一幀圖像數(shù)據(jù)的存儲就這樣往復循環(huán)。,BEAConfidential.|13,四、系統(tǒng)軟件實現(xiàn)存儲讀取圖像數(shù)據(jù),fifo寫使能,fifo寫禁止,1）存儲數(shù)據(jù)：,2）讀取數(shù)據(jù)：,讀取像素高位字節(jié),讀時鐘信號,讀取像素低位字節(jié),第二個讀時鐘信號,第二個VSYNC,VSYNC,BEAConfidential.|14,四、系統(tǒng)軟件實現(xiàn)圖像處理,20*320,3*320,發(fā)現(xiàn)第0、19、20、39180、199、200、219這20行的像素點都不能得到處理，效果不好,圖像最上邊和最下邊這兩行沒有濾波,BEAConfidential.|15,五、圖像處理實現(xiàn),RGB色轉化為灰度色,中值濾波,閾值分割,提取骨架,BEAConfidential.|16,五、圖像處理實現(xiàn)RGB轉灰度色,心理學公式為基礎：改進后程序中所用的公式：,BEAConfidential.|17,五、圖像處理實現(xiàn)中值濾波,中值濾波前,中值濾波后,BEAConfidential.|18,五、圖像處理顯示閾值分割,閾值分割后,BEAConfidential.|19,六、總結和展望總結,完成的工作：搭建起了基于單片機的圖像采集與處理的硬件平臺，初步完成了軟件算法，驗證了它的基本有效性，為智能車循跡奠定了基礎。進一步的工作細化hough骨架提取,BEAConfidential.|20,六、總結和展望展望,展望：硬件：添加輔助性傳感器，用速度更快的單片機軟件：優(yōu)化程序、使速度更快圖像處理：圖像處理算法的改進與補充,BEAConfidential.|21,謝謝！,