基于攝像頭的圖像采集與處理應(yīng)用

PAGEPAGE4基于攝像頭的圖像采集與處理應(yīng)用1、攝像頭工作原理圖像傳感器，是組成數(shù)字?jǐn)z像頭的重要組成部分。根據(jù)元件的材料不同，可分為CCD（ChargeCoupledDevice，電荷耦合元件）和CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，金屬氧化物半導(dǎo)體元件）兩大類。CCChargeCoupledDevic，它使用一種高感光度的半導(dǎo)CCDCCD表面受到光線照射時，每個感光單位會將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的信號加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的畫面。CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor）CCD一CMOS主要是利用硅和鍺這兩種元素所做CMOSN（電）P（+電）級的半導(dǎo)體，這兩個互補的缺點就是太容易出現(xiàn)雜點,CMOS而會產(chǎn)生過熱的現(xiàn)象。CCD和CMOSCCDCMOS是集成CCD制造工藝較復(fù)雜，CCDCCD和CMOS的實際效CMOSCCDCMOSCCDCMOSCCD還是工作原理：為了方便大家理解，我們拿人的眼睛來打個比方。當(dāng)光線照射景物，景物1如0.3，并保持一段時間。這凹槽”“”叫做行同步脈沖，它是掃描換行的標(biāo)志。然后，跳過一行后（因為攝像頭是隔行掃描的，開始掃描新的一行，如2550場圖像。奇場時只掃描圖像中的奇數(shù)行，“320x240”，=×分辨率。圖1攝像頭視頻信號2、圖像采集CCDA/D轉(zhuǎn)換進行提取。當(dāng)攝像頭信號為A/D轉(zhuǎn)換采樣到的攝像頭信號是否為行夠提取出攝像頭信號的行同步脈沖、消隱脈沖和場同步脈沖以供單片機作控制之用。由于單片機的處理速度有限，而一些脈沖的間隔時間又較短，我們就采用了第二種方法進行信號提取。LM1881視頻同步信號分離芯片可從攝像頭信號中提取信號的時序信息，TTLI/OLM18812所示。圖2LM188121（b3為230us，（3c7圖3LM1881信號時序圖CMOS攝像頭的灰度值、以及場、行中斷直接給出數(shù)字量，無需A/D轉(zhuǎn)換以及幀、場分離。25幅圖像（即25幀數(shù)據(jù)，每幅又分奇、偶兩場，先奇場后偶50使了ECT10捕捉行中斷。如下面攝像頭信號采集時序圖所示：4攝像頭信號采集時序圖采集圖像時盡快地一個點一個點的取就行了，和模擬攝像頭一樣。VYNSC是判斷是否一幅圖像開始，周期是20mS，其中高電平持續(xù)時間很短，忽略；HREF是判斷是否一行圖像的開始，周期是63us23us292行。必須明確：場中斷要通過下降沿捕捉，行中斷要通過上升沿捕捉。若用IRQ行中斷必須加反相器。23US后采集OV6620有多少個點：40us/110ns=363消隱和無效信號去掉356個點。3、圖像處理數(shù)據(jù)進行正確的處理，才能提取出賽道位置，保證后續(xù)工作的順利進行。圖像處理簡單的來說就是根據(jù)攝像頭傳回來的視頻信號中提取出黑線的位置valve，對于視頻信號矩陣中的每一行，從左至右比較各像素值和閾值的首先找到從白色像素到黑色像素的下降沿和從黑色像素到白色像素的上升沿是”是且差值為正，則跟蹤邊緣檢測算法。4、圖像應(yīng)用我們采用的是直接邊緣檢測算法，因為該方法抗環(huán)境光強變化干擾的能力更強，同時還能消除垂直交叉黑色引導(dǎo)線的干擾5所示圖5圖像采集的還原圖所以就將一場圖像分為兩部分，近端部分和遠(yuǎn)端部分。為了給單片機處理節(jié)約時間我們采用了全場動態(tài)范圍來提取黑線即首先取得第一幅圖像得到近處基準(zhǔn)行黑線位置5（，這主要是解決光線對攝像頭的反光問攝像頭車相對于電磁車與光電車最大的優(yōu)勢在于有較遠(yuǎn)的前瞻要了即行分辨率和分辨率越高圖取出來的黑線位置就越穩(wěn)定可靠再加上一些全局，明顯內(nèi)存就不夠用了。我們想到的第一個解決辦法是買到64M我們將原來靜態(tài)閾值改為動態(tài)閾值，使得每一行之間的閾值過度更加自然。因為不同的場合光線強度不一樣從而閾值也就不一樣，相鄰兩行之間的灰度值不會相差很大。注，動態(tài)閾值取法和內(nèi)存刷新說明：1）