光電跟蹤實(shí)驗(yàn)報(bào)告

光電跟蹤實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)：06111101姓名：張秀峰學(xué)號(hào)：1120111562系統(tǒng)概述光電跟蹤系統(tǒng)由轉(zhuǎn)臺(tái)、圖像采集設(shè)備和激光測距設(shè)備三部分組成。1.轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臺(tái)為模擬火炮或雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)模塊的類工業(yè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。其組成如下圖所示，它包含電控箱、轉(zhuǎn)臺(tái)本體（電控箱和轉(zhuǎn)臺(tái)本體為一體）及由運(yùn)動(dòng)控制卡和普通PC機(jī)組成的控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等三大部分。圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)臺(tái)本體主要由以下幾個(gè)部分組成:1） 機(jī)械結(jié)構(gòu)件（含PAN和TILT兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)）2） 伺服電機(jī)（兩套）3）限位開關(guān)4）圖像采集設(shè)備（1套）5）激光測距設(shè)備（1套）電控箱內(nèi)安裝有如下主要部件：1） 伺服驅(qū)動(dòng)器2） I/O接口板3） 開關(guān)電源控制平臺(tái)主要由以下部分組成：1） 與IBMPC/AT機(jī)兼容的PC機(jī)（公司不提供），帶PCI插槽2） 運(yùn)動(dòng)控制器3） 用戶接口軟件圖像采集設(shè)備圖像采集設(shè)備由工業(yè)攝像頭、鏡頭、1394接口卡（含數(shù)據(jù)線）三部分組成。激光測距設(shè)備激光測距采用DLS-C30。系統(tǒng)安裝1.安裝運(yùn)動(dòng)控制卡將運(yùn)動(dòng)控制卡從防靜電套中取出之前，請將手與有效接地的導(dǎo)體接觸一會(huì)，以去除靜電。不要用手接觸卡上的芯片，以免損壞運(yùn)動(dòng)控制卡。1） 檢查運(yùn)動(dòng)控制卡的外觀有無損壞；2） 關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源；3） 將運(yùn)動(dòng)控制卡插入空閑的PCI槽中；4） 用螺釘鎖緊運(yùn)動(dòng)控制卡和轉(zhuǎn)接頭；5） 將轉(zhuǎn)接頭和卡上的JP2插座用轉(zhuǎn)接電纜連上;2.連線1）將電控箱的開關(guān)打到關(guān)閉的位置第4,51）將電控箱的開關(guān)打到關(guān)閉的位置2） 將運(yùn)動(dòng)控制卡的CN1插口和電控箱的CN1插口用屏蔽電纜連結(jié)起來3） 將轉(zhuǎn)接頭CN2的插口和電控箱的CN2插口用屏蔽電纜連結(jié)起來4） 將電源線一端插入電控箱插座，另一端接入220VAC電源（實(shí)驗(yàn)室提供電源需要保持良好接地。）1、 在進(jìn)行系統(tǒng)連線、拆卸與安裝前，必須關(guān)閉系統(tǒng)所有電源。2、 使用前請仔細(xì)檢查連線。 10禁止 1.系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁將手或身體的其他部位伸入轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)部分。安裝軟件(1)運(yùn)動(dòng)控制卡運(yùn)動(dòng)控制卡安裝完后，系統(tǒng)開機(jī)會(huì)檢測到新硬件，將運(yùn)動(dòng)控制卡的配套光盤放入，按提示安裝驅(qū)動(dòng)程序。詳情參見運(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)品說明書(2)圖像采集設(shè)備安裝1394開發(fā)包及驅(qū)動(dòng)安裝BCAM1394Driver軟件的使用界面說明運(yùn)行REVS150.exe進(jìn)入光電跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)界面如下圖4.1：圖像和靶標(biāo)位置顯示區(qū)標(biāo)置轉(zhuǎn)度據(jù)示靶位和角數(shù)顯區(qū)跟蹤數(shù)據(jù)顯示區(qū) 震g胃 -—_ ----攝像機(jī)工作區(qū)n——j Z55[ion一 圖像和靶標(biāo)位置顯示區(qū)標(biāo)置轉(zhuǎn)度據(jù)示靶位和角數(shù)顯區(qū)跟蹤數(shù)據(jù)顯示區(qū) 震g胃 -—_ ----攝像機(jī)工作區(qū)n——j Z55[ion一 扣潮穌|rJEbEtf!「StSHW心F:袖| x+足 H+■W| =■■'：Zt5-：:^F光激ED| | 差新州■_PJD閉壞控制區(qū)域圖4.1教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件界面界面功能區(qū)說明：圖像和靶標(biāo)位置顯示區(qū)：實(shí)時(shí)將圖像采集卡采集到的視頻動(dòng)態(tài)顯示以及靶標(biāo)位置跟蹤二維曲線的實(shí)時(shí)顯示。攝像機(jī)工作區(qū)：1)參數(shù)調(diào)節(jié)部分通過對(duì)快門、對(duì)比度、明亮度的調(diào)節(jié)以得到不同的圖像效果快門：快門是鏡頭前阻擋光線進(jìn)來的裝置，一般而言快門的時(shí)間范圍越大越好。對(duì)比度：是畫面黑與白的比值，也就是從黑到白的漸變層次。明亮度：指一對(duì)象之可見亮度。其取決于可反射光之多寡并由一平方公尺(cd/m2)內(nèi)之多少燭光來衡量其亮度。

2）圖像處理部分包括開關(guān)攝像頭，顯示視頻，圖像處理，以及實(shí)現(xiàn)原始圖像、處理圖像和靶標(biāo)位置曲線之間的切換顯示?？刂破鞴ぷ鲄^(qū)：運(yùn)動(dòng)控制器的開關(guān)、回零及位置清零轉(zhuǎn)臺(tái)工作區(qū)：實(shí)時(shí)顯示轉(zhuǎn)臺(tái)兩軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，上下左右箭頭可以調(diào)節(jié)軸的當(dāng)前位置跟蹤數(shù)據(jù)顯示區(qū)：實(shí)時(shí)顯示靶標(biāo)的質(zhì)心坐標(biāo)，以及跟蹤數(shù)據(jù)和靶標(biāo)位置數(shù)據(jù)。標(biāo)定按鈕：對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)和靶標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定。跟蹤按鈕：目標(biāo)跟蹤的開關(guān)激光測距工作區(qū)：對(duì)DLS-C30進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)激光測距，并實(shí)時(shí)顯示激光測量到的距離。PID閉環(huán)控制區(qū)域：更新PID參數(shù)。靶標(biāo)位置和轉(zhuǎn)臺(tái)角度顯示區(qū)：實(shí)時(shí)顯示未進(jìn)行標(biāo)定的靶標(biāo)位置數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)臺(tái)角度數(shù)據(jù)。操作說明1）運(yùn)動(dòng)控制器的操作：點(diǎn)擊“開始”，系統(tǒng)打開板卡，進(jìn)行系統(tǒng)初始化，完成后其它按鈕可用。回零：依次對(duì)PAN和TILT進(jìn)行回零操作，回零過程中其它按鈕不可用圖4.2視覺隨動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臺(tái)本體位置清零：軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度清零2） 攝像頭的操作點(diǎn)擊“打開攝像頭”，則可以看到采集的圖像已經(jīng)顯示在圖像顯示區(qū)內(nèi)。顯示方式選擇：a）原始圖像 b）處理圖像 c）靶標(biāo)位置曲線用戶根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求做選擇點(diǎn)擊“圖像處理”可以看到處理后的圖像效果點(diǎn)擊“顯示實(shí)景”可以切換回實(shí)景模式3） 靶標(biāo)跟蹤當(dāng)控制器和攝像頭都設(shè)置完畢，比完成標(biāo)定后，此按鈕才可按下。按下后系統(tǒng)開始工作，跟蹤運(yùn)動(dòng)物體。4）關(guān)閉退出關(guān)閉控制器、攝像頭和DLS-C30，退出系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)一計(jì)算機(jī)視覺和數(shù)字圖像處理技術(shù)1=實(shí)驗(yàn)一計(jì)算機(jī)視覺和數(shù)字圖像處理技術(shù)1=、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庥?jì)算機(jī)視覺和數(shù)字圖像處理技術(shù)的背景知識(shí)，學(xué)會(huì)使用光電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的圖像設(shè)備。簡述計(jì)算機(jī)視覺的前景及展望對(duì)三維計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的研究已有幾十年的歷史，人們確已獲得很大的進(jìn)步。但迄今為止，能真正應(yīng)用于實(shí)際的視覺系統(tǒng)還未見報(bào)道。為什么會(huì)是這種情形，許多人都在思考這個(gè)問題?？梢钥隙ǖ卣f,形成目前這種情況的根本原因（主要問題）是:視覺系統(tǒng)感知景物的信息量太少。僅靠攝取景物在某一時(shí)刻的幾幅圖像,這只相當(dāng)于人類視覺對(duì)某一景物掃一眼的情形。人都有這樣的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)對(duì)景物一眼看不甚清楚或不知所以時(shí),人類將集中注意力盯著景物。眼球的運(yùn)動(dòng)對(duì)人類的立體視覺看來是很重要的。事實(shí)上,沒有人類眼睛盯著景物的活動(dòng)過程,只能看到景物的一個(gè)表象;往往一個(gè)表象是能用來區(qū)別物體的，而眼動(dòng)的過程就是充分獲取景物整體表象的過程。通過大腦的分析、綜合與判斷，人們要么識(shí)別景物,要么認(rèn)識(shí)景物（與建模類似）。同樣的情形也發(fā)生在深度圖像視覺系統(tǒng)中。簡單分析一下人類視覺過程可以看出，人類視覺是在白覺或不自覺地充分利用了景物的形狀、顏色、光照，物體表面的反射，組成物體的材料等信息，同時(shí)還通過觸覺、嗅覺、聽覺等來感知景物除視覺之外的其它信息。因此，人類的物體識(shí)別過程是綜合人的所有感知器官充分獲取景物信息，通過分析，綜合判斷而進(jìn)行識(shí)別的過程,而計(jì)算機(jī)物體識(shí)別僅是理想環(huán)境下靜止的、瞬間的視覺識(shí)別過程。因此，必然不能適應(yīng)現(xiàn)實(shí)生活的需要。目前學(xué)術(shù)界正對(duì)傳統(tǒng)的人工智能進(jìn)行反思，對(duì)人工智能的五大基本問題進(jìn)行討論田〕，并對(duì)以積木世界為基礎(chǔ)發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)視覺進(jìn)行批判。在文獻(xiàn)〔75］中，作者提出以下三個(gè)觀點(diǎn):首先，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺采用積木世界代替現(xiàn)實(shí)世界以簡化問題的復(fù)雜性的方法與路線是不可行的。其次計(jì)算機(jī)視覺中使用如此繁多的方法,說明它還不是一門成熟的學(xué)科。最后，一幅圖像包含極豐富的信息,并不在于它用大見的像素?cái)?shù)據(jù)組成，而在于所有像素集合所包含的整體信息。因此今后的計(jì)算機(jī)視覺研究除了繼續(xù)在計(jì)算機(jī)視覺的基本問題如:立體匹配，物體形狀恢復(fù)（Shape.fromx）,建模，物體與模型匹配等方面進(jìn)行努力,還應(yīng)在多媒體信息采集與處理、合適數(shù)學(xué)工具，優(yōu)秀算法的固化，關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)、推廣,計(jì)算機(jī)視覺的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究及實(shí)時(shí)化等方面加強(qiáng)研究。為了解決理想環(huán)境下靜止的、瞬間的計(jì)算機(jī)視覺的巨大局限性，由北方交通大學(xué)信息科學(xué)研究所和清華大學(xué)電子工程系聯(lián)合主持開展的國家“七五”自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目：“超級(jí)智能視聽信息處理系統(tǒng)的研究”針對(duì)計(jì)算機(jī)視覺獲取景物信息少的缺點(diǎn)，期望通過綜合計(jì)算機(jī)視覺、計(jì)算機(jī)圖形、計(jì)算機(jī)聽覺、計(jì)算機(jī)文字處理即將聲像圖文四方面信息作為有機(jī)的整體一視聽信息系統(tǒng)來加以研究。智能視聽信息處理系統(tǒng)具有多媒介計(jì)算機(jī)的功能［v6）,但同時(shí)又具有兩個(gè)明顯區(qū)別于多媒介計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，即:首先它可以是一個(gè)分布式并發(fā)型的語音、圖像、文字、圖形信息處理系統(tǒng)，可以完成各自信息的輸入輸出、存儲(chǔ)、處理，完成它們之間的信息轉(zhuǎn)換;其次它有一個(gè)多媒介多層次數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫，支持整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，并具有實(shí)現(xiàn)多信息融合技術(shù)的可能性。如果這一視聽信息處理系統(tǒng)能如期建立，則勢必將為人機(jī)交互的新一代信息處理技術(shù)提供嶄新的研究與開發(fā)環(huán)境，同時(shí)也將是對(duì)目前計(jì)算機(jī)視覺研究所具有局限性的一個(gè)大膽的突破性嘗試。目前整個(gè)系統(tǒng)已基本定型。我們堅(jiān)信，融視聽圖文于一體的新一代信息處理系統(tǒng)一定能將計(jì)算機(jī)視覺研究向前推進(jìn)一步，并將計(jì)算機(jī)視覺從實(shí)驗(yàn)室引向?qū)嶋H應(yīng)用領(lǐng)域！簡述攝像頭采集圖像的工作原理數(shù)碼相機(jī)是通過光學(xué)系統(tǒng)將影像聚焦在成像元件CCD/CMOS上，通過A/D轉(zhuǎn)換器將每個(gè)像素上光電信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)碼信號(hào)，再經(jīng)DSP處理成數(shù)碼圖像，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)介質(zhì)當(dāng)中。光線從鏡頭進(jìn)入相機(jī)，CCD進(jìn)行濾色、感光（光電轉(zhuǎn)化），按照一定的排列方式將拍攝物體''分解〃成了一個(gè)一個(gè)的像素點(diǎn)，這些像素點(diǎn)以模擬圖像信號(hào)的形式轉(zhuǎn)移到"模數(shù)轉(zhuǎn)換器〃上，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳送到圖像處理器上，處理成真正的圖像，之后壓縮存儲(chǔ)到存儲(chǔ)介質(zhì)中。一：景物的反射光線經(jīng)過鏡頭的會(huì)聚，在膠片上形成潛應(yīng)影，這個(gè)潛影是光和膠片上的乳劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。再經(jīng)過顯影和定影處理就形成了影像。攝象頭的數(shù)碼影像和膠片成像原理不同，是經(jīng)過鏡頭成像在CCD上，經(jīng)過CCD的光電轉(zhuǎn)換，生成視頻信號(hào)，再經(jīng)過顯示屏電光轉(zhuǎn)換，才生成圖像。實(shí)驗(yàn)二運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私膺\(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的背景知識(shí)，學(xué)會(huì)使用運(yùn)動(dòng)控制器操縱光電跟蹤系統(tǒng)中轉(zhuǎn)臺(tái)本體的運(yùn)動(dòng)。1、 簡述限位開關(guān)的作用和工作原理限位開關(guān)分為接觸式和非接觸式兩大類，接觸式的比較直觀，就是機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件上，安裝哈桑限位開關(guān)，與其相對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)的固定點(diǎn)上安裝極限位置的擋塊?；蛘呤窍喾窗惭b位置。一旦限位開關(guān)的機(jī)械觸頭碰上擋塊時(shí)，切斷或者是改變了控制電路，機(jī)械就停止運(yùn)行或者是改變運(yùn)行。由于機(jī)械的慣性運(yùn)動(dòng)，這種行程開關(guān)的“超行程”以保護(hù)開關(guān)不收損壞。非接觸式的形式很多，常見的有干簧管、光電式以及感應(yīng)式幾種，通常運(yùn)用在電梯當(dāng)中，利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使得觸頭動(dòng)作從而實(shí)現(xiàn)接通或者是分?jǐn)嗫刂齐娐罚_(dá)到一定的控制目的。常常運(yùn)用在限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)位置或者是行程，使得運(yùn)動(dòng)機(jī)械按位置或者是行程自動(dòng)停止、反向運(yùn)動(dòng)或者是自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)中。限位開關(guān)的作用有哪些？限位開關(guān)的作用在于實(shí)現(xiàn)順序控制、定位控制以及位置狀態(tài)的檢測，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程以及限位保護(hù)中。在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，將限位開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，而安裝在生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí)，限位開關(guān)的觸電動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)電路切換。2、 談?wù)勥\(yùn)動(dòng)控制的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢運(yùn)動(dòng)控制主要用于機(jī)械傳動(dòng)裝置的計(jì)算機(jī)控制，對(duì)機(jī)械傳動(dòng)裝置中電機(jī)的位置、速度進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理，使運(yùn)動(dòng)部件按照預(yù)期的軌跡和規(guī)定運(yùn)動(dòng)參數(shù)完成相應(yīng)的動(dòng)作。在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，按機(jī)械運(yùn)動(dòng)的軌跡分類，可分為點(diǎn)位、直線、輪廓控制等。點(diǎn)位控制又稱為點(diǎn)到點(diǎn)控制，是一種從某一位置向另一位置移動(dòng)時(shí)，不管中間的移動(dòng)軌跡如何，只要最后能正確到達(dá)目標(biāo)位置的控制方式。這類控制在移動(dòng)過程中，對(duì)兩點(diǎn)間的移動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)軌跡沒有嚴(yán)格要求，可以先沿一個(gè)坐標(biāo)移動(dòng)完畢，再沿另一個(gè)坐標(biāo)移動(dòng)，也可以沿多個(gè)坐標(biāo)同時(shí)移動(dòng)。直線控制又稱為平行控制，這類運(yùn)動(dòng)除了控制點(diǎn)到點(diǎn)的準(zhǔn)確位置之外，還要保證兩點(diǎn)之間移動(dòng)的軌跡是一條直線，而且對(duì)移動(dòng)的速度也要進(jìn)行控制。輪廓控制又稱為連續(xù)軌跡控制，這類運(yùn)動(dòng)能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，因而可以進(jìn)行曲線或曲面的運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床及機(jī)器人絕大多數(shù)具有兩個(gè)坐標(biāo)或兩個(gè)坐標(biāo)以上聯(lián)動(dòng)的功能，如6軸（或自由度、維）控制的機(jī)械手，其運(yùn)動(dòng)可以給定在空間的任意方向。在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，按執(zhí)行部件的類型分類，可分為開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)，沒有位置反饋和校正控制，其位移精度取決于步進(jìn)電機(jī)的步距角及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度等。而閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)多了位移測量和位置比較環(huán)節(jié)，這樣可達(dá)到比開環(huán)系統(tǒng)更高的精度和運(yùn)行速度。在軍事自動(dòng)化（MA）、工廠自動(dòng)化（FA）、辦公自動(dòng)化（OA）和家庭自動(dòng)化（HA）中，大量存在對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行精確控制的任務(wù)。作為自動(dòng)控制的重要分支，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在這里大顯身手，運(yùn)動(dòng)控制卡是機(jī)電一體化產(chǎn)品與系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，它可以直接用于電子機(jī)械設(shè)備、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療設(shè)備、液壓控制設(shè)備、印刷機(jī)械等設(shè)備上，正是由于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度、定位精度以及重復(fù)定位精度的精確控制要求，在各類控制工程中有著廣泛應(yīng)用前景，因此運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)目前已成為控制科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域中一個(gè)很有意義的研究方向。實(shí)驗(yàn)三利用質(zhì)心法跟蹤運(yùn)動(dòng)物體一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈹?shù)字圖像處理的基本算法，掌握視覺隨動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的工作原理1.分析視覺跟蹤的工作原理這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求有理想的光源條件，且跟蹤物體在純白色背景下運(yùn)動(dòng)。跟蹤物體的顏色要明顯區(qū)分于背景。我們通過對(duì)采集到的圖片進(jìn)行數(shù)字圖像處理，得到物體的質(zhì)心位置，進(jìn)而控制轉(zhuǎn)臺(tái)上的攝像頭對(duì)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。在求跟蹤物體的質(zhì)心坐標(biāo)前，將采集到的灰度圖做數(shù)字圖像處理。預(yù)處理流程如下：圖像輸入—>灰度圖二值 _k灰度變換―A濾波去噪 _—_通過預(yù)處理我們得到一副較為理想的圖像。我們可以利用質(zhì)心法，把每一個(gè)黑色像素點(diǎn)看作是質(zhì)點(diǎn)。則質(zhì)心位置等于物體每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量與該質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)的乘積的和再除以總質(zhì)量。質(zhì)心坐標(biāo)為-M2jf2(x)dxy=x=彳 mjbf(x)dx得到跟蹤物體的質(zhì)心坐標(biāo)后，我們根據(jù)這個(gè)參數(shù)進(jìn)行PD控制器的設(shè)計(jì)。首先運(yùn)動(dòng)控制器工作模式設(shè)為速度追蹤。然后利用公式V=KP*ex+KD*(ex-ex0)可以得到轉(zhuǎn)臺(tái)兩軸跟蹤物體所需要的目標(biāo)速度。

運(yùn)動(dòng)控制器在速度追蹤模式下，控制軸以設(shè)定的加速度加速到目標(biāo)速度以后，一直保持目標(biāo)速度。在運(yùn)動(dòng)過程中，目標(biāo)速度是隨時(shí)變化的?？偟墓ぷ髁鞒倘缦?

圖3.3視覺隨動(dòng)跟蹤系統(tǒng)工作流程2.掌握數(shù)字圖像處理相關(guān)算法實(shí)驗(yàn)四靶標(biāo)跟蹤一、實(shí)驗(yàn)日的掌握靶標(biāo)標(biāo)定的方法，了解光電跟蹤系統(tǒng)的跟蹤精度。1.分析跟蹤精度2.進(jìn)一步深入研究算法，優(yōu)化跟蹤精度。點(diǎn)擊“開始”按鈕，打開運(yùn)動(dòng)控制器。分別以轉(zhuǎn)臺(tái)和靶標(biāo)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系X。"和XOYZ，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺(tái)和靶標(biāo)的位1111置，使Z軸和Z軸在同一直線上，且XOZ和XOZ在同一個(gè)平面上。1 111點(diǎn)擊位置清零按鈕。這做為轉(zhuǎn)臺(tái)和靶標(biāo)的初始位置。打開串口，點(diǎn)擊連續(xù)測量按鈕，用激光測出靶標(biāo)到轉(zhuǎn)臺(tái)的距離L。打開攝像頭，點(diǎn)擊“處理圖像”調(diào)整圖像二值化閥值、攝像頭參數(shù)，使之取得較好的處理效果。點(diǎn)擊右下角的“靶標(biāo)跟蹤”按鈕，物體跟蹤開始。移動(dòng)靶標(biāo)，使靶標(biāo)靜止某一位置，這時(shí)X軸、Y軸、Z軸移動(dòng)的距離分別為-x、y、z，轉(zhuǎn)臺(tái)的水平軸和仰俯軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度分別為-a和b。激光測到的距離為L1。如下