一种基于ARM的机器人图像处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于ARM的机器人图像处理系统。它包括：ARM视频处理模块、视频输入接口、通信接口模块、复合视频输出接口、摄像头模块、CAN总线协议单元、电源模块。所述的ARM视频处理模块包括：ARM处理器、ZYNQ芯片、存储器、视频编码器、视频解码器。其中ARM处理器采用CORTEX‑M3内核的芯片STM32F103，ZYNQ芯片采用ZYNQ‑7020型。所述的通信接口模块中有线通信模块为RS232，无线通信模块为WIFI；所述的摄像头模块主要为CMOS高清摄像头，摄像头模块与所述的视频输入接口相连。本实用新型专利技术具有体积小、成本低、处理速度快等优点，用于环境监测，治安巡逻，灾区救援等领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种基于ARM的机器人图像处理系统。它包括：ARM视频处理模块、视频输入接口、通信接口模块、复合视频输出接口、摄像头模块、CAN总线协议单元、电源模块。所述的ARM视频处理模块包括：ARM处理器、ZYNQ芯片、存储器、视频编码器、视频解码器。其中ARM处理器采用CORTEX?M3内核的芯片STM32F103，ZYNQ芯片采用ZYNQ?7020型。所述的通信接口模块中有线通信模块为RS232，无线通信模块为WIFI；所述的摄像头模块主要为CMOS高清摄像头，摄像头模块与所述的视频输入接口相连。本技术具有体积小、成本低、处理速度快等优点，用于环境监测，治安巡逻，灾区救援等领域。【专利说明】一种基于ARM的机器人图像处理系统
本技术涉及一种图像处理系统，具体涉及一种基于ARM的机器人图像处理系统。
技术介绍
随着工业技术不断发展，机器人在日常生产生活中的作用越来越明显。为了使机器人能够胜任更复杂的工作，机器人不但要有更好的控制系统，还需要有感知环境的变化的功能。其中机器人视觉以其信息量大、信息完整成为最重要的机器人感知功能。机器人视觉是使机器人具有视觉感知功能的系统，是机器人系统组成的重要部分之一。机器人视觉可以通过视觉传感器获取环境的二维图像，并通过视觉处理器进行分析和解释，进而转换为符号，让机器人能够辨识物体，并确定其位置。机器人摄像机为系统提供的图像中具有一些代表意义特征信息，如边缘、角点、圆，色彩以及图像形状特征，通过图像处理技术将这些特征信息提取出来，再把输入的图像转化成具有所希望特性的另一幅图像。图像处理流程主要为图像采集输入、图像预处理、特征点提取及分割、图像识别以及图像输出。因此研发一种结构可靠、技术成熟、自动化程度高、成本低廉、能够实现多种用途的机器人ARM图像处理系统非常有必要。相对于以往的机器人图像处理系统，本技术具有体积小、处理速度快、功耗低、操作方便、使用范围广的优点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于ARM的机器人图像处理系统，来解决现有技术图像处理速度慢和精确度的不足的问题。本技术为一种基于ARM的机器人图像处理系统。它包括ARM视频处理模块、视频输入接口、通信接口模块、复合视频输出接口、摄像头模块、CAN总线协议单元、电源模块。所述的ARM视频处理模块包括ARM处理器、ZYNQ芯片、存储器、视频编码器、视频解码器；所述的ARM处理器采用C0RTEX-M3内核的芯片STM32F103;所述的ZYNQ芯片采用ZYNQ-7020，ZYNQ芯片分别与存储器、视频编码器接口相连；所述的所述摄像头模块主要为CMOS高清摄像头，摄像头模块与所述视频输入接口相连。所述的通信接口模块分为有线通信模块、无线通信模块、有线通信模块为RS232、无线通信模块为WIFI;所述的接口单元包括与所述视频解码器相连的视频输入接口、分别与所述ARM处理器相连的通信接口模块、复合视频输出接口、用于与机器人连接的带有CAN协议的总线接口、电源模块；本技术具有体积小、成本低、拓展接口丰富、处理速度快、处理效率高、功耗低、操作简单等优点。【附图说明】图1是本技术图像处理系统处理单元结构图；图2是本技术ARM视频处理模块组成结构图。图3是本技术摄像头模块中CMOS芯片部分电路图。【具体实施方式】本技术为一种基于ARM的机器人图像处理系统。它包括ARM视频处理模块、视频输入接口、通信接口模块、复合视频输出接口、摄像头模块、CAN总线协议单元、电源模块；所述的ARM视频处理模块包括ARM处理器、ZYNQ芯片、存储器、视频编码器、视频解码器。如图1，ARM处理器采用C0RTEX-M3内核的芯片STM32F103，其中，ZYNQ芯片采用ZYNQ-7020，ZYNQ芯片分别与存储器、视频编码器接口相连;所述接口单元包括视频输入接口、与ARM处理器相连的通信接口模块、复合视频输出接口、用于与机器人连接的带有CAN协议的总线接口、电源模块;所述摄像头模块主要为CMOS高清摄像头，并与所述视频输入接口相连。所述模拟摄像头与所述视频输入接口相连;所述通信接口模块分为有线通信模块、无线通信模块;有线通信模块为RS232;无线通信模块为WIFI;所述视频解码器可采用TI公司生产的，型号为TVP5150AM1PBS 的解码器。如图2，本技术使用时，首先通过CMOS高清摄像头采集模拟视频信号，然后通过视频输入接口将采集到模拟视频信号传输给视频解码器。再由视频解码器转换为数字视频流，然后由ARM处理器处理数据。处理完成后的图像经过ARM芯片内DAC输出到复合视频输出接口。ZYNQ芯片主要进行地址译码以及逻辑时序控制等，将CAN协议的总线接口通过所述电气接口公头与机器人实现电气连接。所述ARM图像处理单元将通过带有CAN协议的总线接口从机器人上获得供电电源，并且可以通过CAN协议实现与机器人的通信。摄像头模块中采集图像主要通过CMOS高清摄像机，其核心部分为CMOS图像传感器。图3为CMOS图像传感器部分电路图。其具有静态功耗及低，电源电压范围宽的优点。本技术使用上述结构后，与现有的机器人图像处理系统相比，具有以下优点:(I)采用STM32F103ARM处理器进行数据处理与传统的图像处理系统相比，有速度更快、体积更小、使用灵活及成本更低的特点。接口多种多样，适于各种嵌入式系统。 (2)ZYNQ这种嵌入ARM硬核的FPGA相对于纯逻辑设计的FPGA有着集成度更高，通讯更简便，价格上也比FPGA+CPU组便宜。在图像预处理中也可以起着很好的效果。(3)通信模块中的无线通信采用为WIFI，相对2G、3G、4G网络有着更高的传输速率和较长的有效传输距离。也可以利用WIFI进行多台设备联网工作，使其更具有方便实用性。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。【主权项】1.一种基于ARM的机器人图像处理系统，其特征在于:包括ARM视频处理模块、视频输入接口、通信接口模块、复合视频输出接口、摄像头模块、CAN总线协议单元、电源模块，ARM视频处理模块与通信接口模块相连，通信接口模块与视频输入接口单元和复合视频输出接口单元相连，摄像头模块与视频输入接口相连。2.根据权利要求1所述的一种基于ARM的机器人图像处理系统，其特征在于:所述的ARM视频处理模块包括ARM处理器、ZYNQ芯片、存储器、视频编码器、视频解码器。3.根据权利要求2所述的一种基于ARM的机器人图像处理系统，其特征在于:ARM处理器采用CORTEX-M内核的芯片STM32F103。4.根据权利要求1所述的一种基于ARM的机器人图像处理系统，其特征在于:所述摄像头模块主要为CMOS高清摄像头。5.根据权利要求2所述的一种基于ARM的机器人图像处理系统，其特征在于:所述的ZYNQ芯片采用ZYNQ-7020，ZYNQ芯片与视频编码器接口、存储器连接。6.根据权利要求1所述的一种基于ARM的机器人图像处理系统，其特征在于:所述通信接口模块分为有线通信模块、无线通信模块，其中有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ARM的机器人图像处理系统，其特征在于：包括ARM视频处理模块、视频输入接口、通信接口模块、复合视频输出接口、摄像头模块、CAN总线协议单元、电源模块，ARM视频处理模块与通信接口模块相连，通信接口模块与视频输入接口单元和复合视频输出接口单元相连，摄像头模块与视频输入接口相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：凌有铸，邢凯盛，黄杰，杨运峰，卢一扬，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34