一种机器人视觉图像预处理系统及机器人技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机器人视觉图像预处理系统及机器人，包括光学组件、图像处理器单元、片外存储器、HDMI视频显示接口和CAN通讯单元，光学组件通过CCD图像传感器及AD转换模块将采集到的的图像信息发送至图像处理器单元，图像处理器单元和片外存储器、HDMI视频显示接口以及CAN通讯单元形成电性连接，图像处理器单元内设有滤波装置。该机器人视觉图像预处理系统可使机器人所采集图像更清晰，同时视觉宽度可进一步增大，从而提高机器人功能的执行。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人视觉图像预处理系统及机器人
本技术涉及工业化机器人设备领域，尤其涉及一种机器人视觉图像预处理系统及机器人。
技术介绍
随着软件技术和机械化的发展，很多原来由人工操作的行业、岗位相继被工业机器人所代替，而要使机器人自动工作，视觉是必不可少的，视觉作为机器人重要的感知方式，需要完成环境图像信息的采集、处理、提取机器人所需要的信息等功能，是机器人身上一个典型的功能构件，通过光学组件采集到的环境图像是需要经过特殊处理后，才能变得清晰，目前采用较多的是采用高斯滤波进行图像的减噪，达到使图像清晰的目的，高斯滤波是一种线性平滑滤波，适用于消除高斯噪声，广泛应用于图像处理的减噪过程。通俗的讲，高斯滤波就是对整幅图像进行加权平均的过程，每一个像素点的值，都由其本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。高斯滤波的具体操作是：用一个模板(或称卷积、掩模)扫描图像中的每一个像素，用模板确定的邻域内像素的加权平均灰度值去替代模板中心像素点的值。但实际应用中我们发现，采用高斯滤波一次处理后，图像仍然存在不够清晰的点；另外，目前的工业机器人的视觉宽度普遍受限，影响机器人功能的执行。
技术实现思路
本技术就是针对上述问题，提出一种机器人视觉图像预处理系统及机器人，该机器人视觉图像预处理系统可使机器人所采集图像更清晰，同时视觉宽度可进一步增大，从而提高机器人功能的执行。为达到上述技术目的，本技术采用了一种机器人视觉图像预处理系统，包括光学组件、图像处理器单元、片外存储器、HDMI视频显示接口和CAN通讯单元，所述光学组件通过CCD图像传感器及AD转换模块将采集到的的图像信息发送至图像处理器单元，所述图像处理器单元和片外存储器、HDMI视频显示接口以及CAN通讯单元形成电性连接，所述图像处理器单元内设有滤波装置。作为本技术之优选，所述滤波装置包括第一高斯滤波器、第二高斯滤波器以及一微处理器，所述第一高斯滤波器、第二高斯滤波器和微处理器通过AXI总线进行互联。作为本技术之进一步优选，所述光学组件包括至少四个光学组件，所述至少四个光学组件通过内置于图像处理器单元内的图像拼接模块进行图像拼接。在上述基础上，本技术还公开了一种机器人，主要是将上述提到的机器人视觉图像预处理系统作为机器人的视觉系统，该机器人包括：主处理器，应用主处理器的实现机构，所述主处理器通过CAN通讯单元与图像处理器单元相连，以获得机器人视觉图像预处理系统采集的视频数据，并在视频数据中识别目标，最后根据目标控制实现机构实现相应动作。采用上述结构后，本技术具有如下优点：1、本技术在图像处理器单元中增加两个高斯滤波器，可进一步提高图像处理的清晰度，增加视觉分辨率；2、本技术设置有四个光学组件以及一个图像拼接模块，可进一步提高机器人的视觉宽度，从而进一步提高机器人功能的执行能力。附图说明图1所示为本技术的功能架构图；具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的说明。结合图1可知，一种机器人视觉图像预处理系统，包括光学组件、图像处理器单元、片外存储器、HDMI视频显示接口和CAN通讯单元。上述功能单元中，光学组件通过CCD图像传感器及AD转换模块将采集到的的图像信息发送至图像处理器单元，图像处理器单元和片外存储器、HDMI视频显示接口以及CAN通讯单元形成电性连接，并且在图像处理器单元内设有滤波装置。在本技术中，优选的滤波装置包括第一高斯滤波器、第二高斯滤波器以及一微处理器，并且第一高斯滤波器、第二高斯滤波器和微处理器通过AXI总线进行互联。高斯滤波器是一种线性滤波器，能够有效的抑制噪声，平滑图像。其作用原理和均值滤波器类似，都是取滤波器窗口内的像素的均值作为输出。其窗口模板的系数和均值滤波器不同，均值滤波器的模板系数都是相同的为1；而高斯滤波器的模板系数，则随着距离模板中心的增大而系数减小。所以，高斯滤波器相比于均值滤波器对图像个模糊程度较小。本技术在图像处理器单元中增加两个高斯滤波器，可进一步提高图像处理的清晰度，增加视觉分辨率。在本技术中，优选的光学组件包括至少四个光学组件，至少四个光学组件通过内置于图像处理器单元内的图像拼接模块进行图像拼接。本技术设置有四个光学组件以及一个图像拼接模块，可进一步提高机器人的视觉宽度，从而进一步提高机器人功能的执行能力。在上述基础上，本技术还公开了一种机器人，主要是将上述提到的机器人视觉图像预处理系统作为机器人的视觉系统，该机器人包括：主处理器，应用主处理器的实现机构，所述主处理器通过CAN通讯单元与图像处理器单元相连，以获得机器人视觉图像预处理系统采集的视频数据，并在视频数据中识别目标，最后根据目标控制实现机构实现相应动作。在本技术中，所提到的机器人可以是任意行业中的工业机器人。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术的技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人视觉图像预处理系统，包括光学组件、图像处理器单元、片外存储器、HDMI视频显示接口和CAN通讯单元，所述光学组件通过CCD图像传感器及AD转换模块将采集到的图像信息发送至图像处理器单元，所述图像处理器单元和片外存储器、HDMI视频显示接口以及CAN通讯单元形成电性连接，其特征在于，所述图像处理器单元内设有滤波装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人视觉图像预处理系统，包括光学组件、图像处理器单元、片外存储器、HDMI视频显示接口和CAN通讯单元，所述光学组件通过CCD图像传感器及AD转换模块将采集到的图像信息发送至图像处理器单元，所述图像处理器单元和片外存储器、HDMI视频显示接口以及CAN通讯单元形成电性连接，其特征在于，所述图像处理器单元内设有滤波装置。


2.如权利要求1所述的一种机器人视觉图像预处理系统，其特征在于，所述滤波装置包括第一高斯滤波器、第二高斯滤波器以及一微处理器，所述第一高斯滤波器、第二高斯滤波器和微处理器通过AXI总线进行互联。


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【专利技术属性】
技术研发人员：苏沂峰，徐鸣，张永祥，郭延明，
申请(专利权)人：山东瑞贝可智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37