專(zhuān)利名稱：可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體是一種可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的機(jī)床控制技術(shù)，它是綜合了計(jì)算 機(jī)、微電子、自動(dòng)控制、傳感測(cè)試、機(jī)械制造等技術(shù)于一體，是現(xiàn)代制造技術(shù)的 基礎(chǔ)?，F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)在經(jīng)歷了電子管NC、晶體管NC、采用小規(guī)模集成電路的NC、 小型計(jì)算機(jī)NC、微處理器NC等五代后現(xiàn)在正在向開(kāi)放式第六代發(fā)展。
可重構(gòu)控制器具備強(qiáng)大的適應(yīng)性和靈活重構(gòu)配置能力，它能夠通過(guò)對(duì)于硬件 設(shè)備的更換和控制軟件的相應(yīng)擴(kuò)展，在較短時(shí)間內(nèi)方便的對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行 重新配置從而構(gòu)造出不同的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，適應(yīng)市場(chǎng)的需要。它采用模塊化的 設(shè)計(jì)方法，包括可重構(gòu)接口模塊RIM、狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊SPM、自治域模塊SMM，其中 自治域模塊包括聽(tīng)覺(jué)模塊、力覺(jué)模塊、視覺(jué)模塊、執(zhí)行模塊等。其中視覺(jué)是人類(lèi) 感知和理解客觀世界的一個(gè)重要信息來(lái)源。機(jī)器視覺(jué)就是通過(guò)對(duì)圖像的理解，用 電子或者計(jì)算機(jī)等手段來(lái)模擬人類(lèi)的視覺(jué)功能。這通常是一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，客觀 世界是三維的，圖像傳感器、攝像機(jī)等設(shè)備所能提供的是二維的圖像信息，成像 過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)三維向二維投影的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)損失大量的信息。如 果處理對(duì)象是動(dòng)態(tài)的，或者圖像采集設(shè)備本身是動(dòng)態(tài)的，那么情況將更加復(fù)雜。 通過(guò)近近十年科研人員的努力，使視覺(jué)在處理速度和準(zhǔn)確性上有了很大的提高， 機(jī)器視覺(jué)越來(lái)越多的被用于工業(yè)生產(chǎn)，商業(yè)系統(tǒng)甚至日常生活之中。可重構(gòu)控制 器中的視覺(jué)模塊除了要具備一般的機(jī)器視覺(jué)的基本功能(對(duì)某一特定任務(wù)的完成) 外。還應(yīng)遵守可重構(gòu)控制器的宗旨，即具備可重構(gòu)性，它應(yīng)該能夠通過(guò)對(duì)于硬件 設(shè)備的更換或控制軟件的相應(yīng)擴(kuò)展調(diào)整，在較短時(shí)間內(nèi)方便的對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行重 新配置從而構(gòu)造出不同的視覺(jué)模型，以滿足不同任務(wù)對(duì)于視覺(jué)模塊的特殊的要 求，快速適應(yīng)千變?nèi)f化的市場(chǎng)需求，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?2139470.9，專(zhuān)利公開(kāi)號(hào) 為CN 1403932A，專(zhuān)利名稱為基于PCI和視覺(jué)總線的可重構(gòu)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，該專(zhuān) 利提出的可重構(gòu)視覺(jué)系統(tǒng)，通過(guò)硬件系統(tǒng)PCI，視覺(jué)總線等獲得圖像數(shù)據(jù)，有圖 像處理模塊進(jìn)行處理，在相機(jī)個(gè)數(shù)和圖像處理方法上具有可重構(gòu)性，但它對(duì)硬件 的要求較具體，而且對(duì)于圖像處理的信息，圖像處理的方法較少，傳輸接口較單 一，在可重構(gòu)的程度上具有一定的局限性，因此也不適合作為具有靈活變通能力 的可重構(gòu)控制器中自治域中的視覺(jué)模塊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)，使 其完成可重構(gòu)機(jī)床的中的視覺(jué)功能，具有硬件和軟件上的可重構(gòu)性能，處理靜止 的或者運(yùn)動(dòng)的對(duì)象，可以構(gòu)成手眼系統(tǒng)、頭眼系統(tǒng)、單目系統(tǒng)或者雙目系統(tǒng)，可 以完成匹配識(shí)別、位置檢測(cè)、輪廓掃描等任務(wù)。
本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括圖像采集模塊、圖像處 理模塊、狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊、接口模塊，其中圖像采集模塊負(fù)責(zé)采集圖像并將圖像 轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)傳輸給接口模塊，并從接口模塊接受采集的命令；圖像處理模塊
從接口模塊接收待處理的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取，并將得到的任務(wù)
信息傳輸?shù)浇涌谀K；接口模塊負(fù)責(zé)圖像采集模塊、圖像處理模塊和狀態(tài)協(xié)調(diào)模 塊的信息傳輸交換和分配，并將圖像處理模塊的任務(wù)信息傳輸給自治域中的執(zhí)行 模塊;狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊接收接口模塊傳輸?shù)男畔?，?duì)圖像采集模塊進(jìn)行狀態(tài)的控制， 并將控制命令傳輸給接口模塊，同時(shí)協(xié)調(diào)圖像采集模塊與自治域中執(zhí)行模塊的工 作。
所述圖像處理模塊，包括圖像預(yù)處理模塊、特征提取模塊、模式識(shí)別模塊， 圖像預(yù)處理模塊對(duì)待處理的圖像進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的圖像信息輸給特征 提取模塊，特征提取模塊從圖像預(yù)處理模塊處理后的圖像信息提取所需要的特 征，然后傳輸給模式識(shí)別模塊，模式識(shí)別模塊接收特征提取模塊的信息，進(jìn)行圖 形特征匹配，然后將匹配后的特征信息傳送到接口模塊；圖像預(yù)處理模塊、特征 提取模塊也可直接將信息傳輸給接口模塊，如進(jìn)行邊緣檢測(cè)時(shí)，預(yù)處理模塊直接 將預(yù)處理后的邊緣點(diǎn)傳輸給接口模塊。所述圖像預(yù)處理模塊，負(fù)責(zé)對(duì)待處理的圖像進(jìn)行如下預(yù)處理模式中的一種或 一種上的處理，預(yù)處理包括如下灰度轉(zhuǎn)換、光線補(bǔ)償、亮度對(duì)比度調(diào)節(jié)、梯度 效果、二值化、輪廓效果、面積處理、腐蝕效果、膨脹效果、填充黑洞、細(xì)化效 果，各種預(yù)處理方法，如果需要參數(shù)設(shè)置的，可以設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)。
所述特征提取模塊，對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行特征提取，特征提取包括直線 檢測(cè)提取、圓檢測(cè)提取、橢圓檢測(cè)提取、角點(diǎn)提取，分別提取直線、圓、橢圓等 幾何形狀，特征提取模塊以像素的點(diǎn)數(shù)作為閾值進(jìn)行提取，閾值由圖像的特征具 體設(shè)定，當(dāng)在某一直線上的像素點(diǎn)數(shù)大于此閾值時(shí)，就表明此直線是存在的，并 將該直線提取到目標(biāo)識(shí)別模塊；當(dāng)符合某一圓或橢圓的像素的數(shù)目大于此閾值 時(shí)，就表明此圓或橢圓是存在的，并將該圓或橢圓提取到目標(biāo)識(shí)別模塊。
所述目標(biāo)識(shí)別模塊，對(duì)特征提取后的圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，與內(nèi)存中巳加載的 模版圖像進(jìn)行匹配，然后將匹配后的圖像中心、圖像的旋轉(zhuǎn)角度傳送到接口模塊， 再由接口模塊傳輸給自治域的執(zhí)行模塊，完成一次任務(wù)，進(jìn)入下一次循環(huán)。
所述狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊，負(fù)責(zé)接收視覺(jué)接口模塊傳輸?shù)臓顟B(tài)信息，狀態(tài)信息包括 圖像采集模塊、圖像處理模塊及自治域的執(zhí)行模塊的狀態(tài)信息，如果外部任務(wù)已 完成并且圖像處理模塊與圖像采集模塊處于空閑狀態(tài)，則命令圖像采集模塊繼續(xù) 采集，開(kāi)始下一輪任務(wù)循環(huán)，狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊將此采集的命令返還給接口模塊，由 接口模塊將此命令傳輸給圖像采集模塊，并協(xié)調(diào)圖像采集模塊與自治域的執(zhí)行模 塊之間的工作，避免圖像采集模塊和執(zhí)行模塊之間發(fā)生沖突或任務(wù)絮亂。
所述接口模塊，接收?qǐng)D像采集模塊的圖像數(shù)據(jù)，并傳輸給圖像處理模塊；接 口模塊接收來(lái)自圖像處理模塊的處理結(jié)果，傳輸給自治域中執(zhí)行模塊；接口模塊 將圖像采集模塊和圖像處理模塊及自治域中執(zhí)行模塊的狀態(tài)傳輸?shù)綘顟B(tài)協(xié)調(diào)模 塊，并從狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊取出圖像采集模塊是否允許采集的命令。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上采取了模塊化 的結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行圖像處理時(shí)，可根據(jù)不同的任務(wù)，選擇不同的處理方法及其組合 并根據(jù)任務(wù)要求設(shè)置不同的參數(shù)，完成不同的任務(wù)，具備著可重構(gòu)的性能，模塊 內(nèi)部及模塊之間都可以輕松靈活的組合，避免了因?yàn)椴煌娜蝿?wù)而需要一切重新 設(shè)計(jì)的冗余性，只需做少量的架構(gòu)工作，節(jié)約了90%以上的時(shí)間。


圖l是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的應(yīng)用 范圍不限于下述的實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例包括圖像采集模塊、接口模塊、圖像處理模塊、狀 態(tài)協(xié)調(diào)模塊，其中圖像采集模塊負(fù)責(zé)采集圖像并將圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)傳輸給 接口模塊，并從接口模塊接受采集的命令；圖像處理模塊從接口模塊接收待處理 的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取，并將得到的任務(wù)信息傳輸?shù)浇涌谀K； 接口模塊負(fù)責(zé)圖像采集模塊、圖像處理模塊和狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊的信息傳輸交換和分
配，并將圖像處理模塊的任務(wù)信息傳輸給自治域中的執(zhí)行模塊；狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊接
收接口模塊傳輸?shù)男畔ⅲ瑢?duì)圖像采集模塊進(jìn)行狀態(tài)的控制，并將控制命令傳輸給 接口模塊，同時(shí)協(xié)調(diào)圖像采集模塊與自治域中的執(zhí)行模塊的工作。
所述的圖像采集模塊包括攝像機(jī)、采集卡、光圈，通過(guò)將攝像機(jī)安裝到可重 構(gòu)控制器的不同部分，可構(gòu)成不同的視覺(jué)系統(tǒng)，如將攝像機(jī)安裝到執(zhí)行器端，則
可構(gòu)成手眼系統(tǒng);如將攝像機(jī)獨(dú)立安裝到一運(yùn)動(dòng)控制末端，則可構(gòu)成頭眼系統(tǒng)等， 相機(jī)的個(gè)數(shù)也可以根據(jù)需要而增減。
所述圖像采集模塊，將視覺(jué)對(duì)象轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，傳輸?shù)浇涌谀K，圖像采 集模塊中包含CCamera類(lèi)，是對(duì)采集卡的底層驅(qū)動(dòng)的封裝，通過(guò)CCamera類(lèi)將采集 的數(shù)據(jù)傳輸給圖像采集模塊CImageGrab的表示圖像數(shù)據(jù)的成員，而在接口模塊 中，僅以TRUE、 FALSE表示采集或不采集的狀態(tài)，所以圖像采集模塊以byt一的形 式將采集的數(shù)據(jù)傳輸給接口模塊。
在鋼板切割輪廓掃描中，由于鋼板很大，而攝像機(jī)視場(chǎng)有限，因此安裝兩個(gè) 相機(jī)同時(shí)掃描鋼板的兩邊，攝像機(jī)沿著邊界運(yùn)動(dòng)，通過(guò)CCamera類(lèi)獲得兩份圖像 數(shù)據(jù)，圖像采集模塊將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇涌谀K后，圖像采集模塊停止采集，并 將停止采集的狀態(tài)傳輸?shù)綘顟B(tài)協(xié)調(diào)模塊；當(dāng)執(zhí)行模塊運(yùn)動(dòng)到新的位置的時(shí)候，由 接口模塊通知圖像采集模塊的攝像機(jī)開(kāi)始下一輪的采集。
所述圖像處理模塊，包括圖像預(yù)處理模塊、特征提取模塊、模式識(shí)別模塊， 圖像預(yù)處理模塊對(duì)待處理的圖像進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的圖像信息輸給特征 提取模塊，特征提取模塊從圖像預(yù)處理模塊處理后的圖像信息提取所需要的特 征，然后傳輸給模式識(shí)別模塊，模式識(shí)別模塊接收特征提取模塊的信息，進(jìn)行圖 形特征匹配，然后將匹配后的特征信息傳送到接口模塊；進(jìn)行不同的處理任務(wù)時(shí)， 需要的模塊及相應(yīng)模塊內(nèi)的處理方法不同，因此要根據(jù)任務(wù)靈活選擇相應(yīng)模塊及 模塊內(nèi)的處理方法，其中任何一個(gè)模塊都可以把該步驟處理后的任務(wù)信息傳輸?shù)?接口模塊，如進(jìn)行邊緣檢測(cè)時(shí)，只需要預(yù)處理模塊就可以完成任務(wù)，預(yù)處理模塊 直接將預(yù)處理后的邊緣點(diǎn)傳輸給接口模塊。
所述圖像預(yù)處理模塊，負(fù)責(zé)對(duì)待處理的圖像進(jìn)行如下預(yù)處理模式中的一種或 一種上的處理，預(yù)處理包括如下灰度轉(zhuǎn)換、光線補(bǔ)償、亮度對(duì)比度調(diào)節(jié)、梯度 效果、二值化、輪廓效果、面積處理、腐蝕效果、膨脹效果、填充黑洞、細(xì)化效 果，各種預(yù)處理方法，如果需要參數(shù)設(shè)置的，可以設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)。
所述特征提取模塊，對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行特征提取，特征提取包括直線 檢測(cè)提取、圓檢測(cè)提取、橢圓檢測(cè)提取、角點(diǎn)提取，分別提取直線、圓、橢圓等 幾何形狀，特征提取模塊以像素的點(diǎn)數(shù)作為閾值進(jìn)行提取，閾值由圖像的特征具 體設(shè)定，當(dāng)在某一直線上的像素點(diǎn)數(shù)大于此閾值時(shí)，就表明此直線是存在的，并 將該直線提取到目標(biāo)識(shí)別模塊；當(dāng)符合某一圓或橢圓的像素的數(shù)目大于此閾值 時(shí)，就表明此圓或橢圓是存在的，并將該圓或橢圓提取到目標(biāo)識(shí)別模塊。
所述目標(biāo)識(shí)別模塊，對(duì)特征提取后的圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，與內(nèi)存中已加載的 模版圖像進(jìn)行匹配，然后將匹配后的圖像中心、圖像的旋轉(zhuǎn)角度傳送到接口模塊， 再由接口模塊傳輸給自治域的執(zhí)行模塊，完成一次任務(wù)，進(jìn)入下一次循環(huán)。
在鋼板切割輪廓掃描中，當(dāng)圖像處理模塊接收來(lái)自接口模塊的鋼板圖像信息 時(shí)，其中預(yù)處理模塊選擇光線補(bǔ)償降低光照不均的影響，選擇二值化將鋼板與外 界分開(kāi)，選擇腐蝕膨脹去除噪聲點(diǎn)，選擇輪廓提取得到邊界點(diǎn)，然后將這些邊界 點(diǎn)傳輸?shù)浇涌谀K，并由接口模塊將處理完成的狀態(tài)傳輸?shù)綘顟B(tài)協(xié)調(diào)模塊。在鋼 板切割輪廓掃描中只用到預(yù)處理模塊即可完成任務(wù)，而在眼睛盯視輸入中，預(yù)處 理模塊提取輪廓點(diǎn)后，由特征提取模塊的圓檢測(cè)提取來(lái)獲得眼睛的中心，又如在
芯片封裝中，由特征提取模塊的直線檢測(cè)提取后，再經(jīng)過(guò)目標(biāo)識(shí)別模塊得出芯片 的中心和旋轉(zhuǎn)角度，因此圖像處理模塊根據(jù)不同的任務(wù)要有不同的組合，體現(xiàn)了 它的靈活型與可重構(gòu)性。
所述接口模塊，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的交換，所有的信息都通過(guò)本模塊進(jìn)行交換，以滿 足當(dāng)其他的模塊增減改變時(shí)，可保持接口的不變性，體現(xiàn)其模塊化和可重構(gòu)性能， 圖像采集模塊將圖像的數(shù)字信息傳入接口模塊，而從接口模塊得到采集命令；圖 像處理模塊從接口模塊得到數(shù)字信息，而將處理后的特征傳入接口模塊；狀態(tài)協(xié) 調(diào)模塊從接口模塊得到圖像采集模塊、圖像處理模塊及自治域中執(zhí)行模塊的狀態(tài) 信息，而將圖像采集模塊狀態(tài)命令信息傳入接口模塊，接口模塊中有一個(gè)接口類(lèi) CInterface，而函數(shù)名只有GetVal和SetVal，根據(jù)參數(shù)的不同而對(duì)這兩個(gè)函數(shù)進(jìn) 行重載，如 CInterface
public:
void SetVal(byte氺PImage) void GetVal(byte水PImage) void SetVal(CPoint CentPt) void GetVal(CPoint CentPt) void SetVal(double Angle) void GetVal(double Angle)
;〃傳入圖像數(shù)據(jù)
;〃傳出圖像數(shù)據(jù)
;〃傳入中心點(diǎn)
;〃傳出中心點(diǎn)
;〃傳入旋轉(zhuǎn)角度
;〃傳出旋轉(zhuǎn)角度
private:
byte* m_pimage
CPoint m—CentPt
double m—Angle ;
〃圖像信息；
〃點(diǎn)信息；
〃角度信息；
所述狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)圖像采集模塊、圖像處理模塊之間的執(zhí)行，避 免發(fā)生阻塞或任務(wù)絮亂，狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊從接口模塊中接收到圖像采集模塊、圖像 處理模塊的狀態(tài)，自治域的執(zhí)行模塊狀態(tài)，設(shè)置內(nèi)部相應(yīng)的狀態(tài)變量；當(dāng)從接口 模塊中接受到需要采集的要求的時(shí)候，經(jīng)判斷，如果采集模塊和圖像處理模塊處 于閑置狀態(tài)，發(fā)出是否允許繼續(xù)采集的命令。
在鋼板切割輪廓掃描中，當(dāng)自治域中的執(zhí)行模塊控制攝像機(jī)到達(dá)由接口模塊傳出的邊界點(diǎn)的端點(diǎn)后，將執(zhí)行完畢的狀態(tài)傳輸?shù)浇涌谀K，由接口模塊傳輸?shù)?狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊，狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊將圖像采集模塊，圖像處理模塊的狀態(tài)進(jìn)行判斷， 圖像采集模塊，圖像處理模塊均處于閑置狀態(tài)，因此允許采集模塊進(jìn)行下一次采 集，狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊將此狀態(tài)傳輸?shù)浇涌谀K，由接口模塊傳輸?shù)綀D像采集模塊， 進(jìn)行下一輪任務(wù)的循環(huán)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例的有益效果如下本實(shí)施例通過(guò)各個(gè)模塊之間簡(jiǎn) 單的組合，除了能夠完成鋼板切割輪廓掃描，還能夠完成眼睛盯視輸入等其它不 同的任務(wù)，節(jié)約了90%以上的任務(wù)量。
權(quán)利要求
1.一種可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征在于，包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊、接口模塊，其中圖像采集模塊負(fù)責(zé)采集圖像并將圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)傳輸給接口模塊，并從接口模塊接受采集的命令；圖像處理模塊從接口模塊接收待處理的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取，并將得到的任務(wù)信息傳輸?shù)浇涌谀K；接口模塊負(fù)責(zé)圖像采集模塊、圖像處理模塊和狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊的信息傳輸交換和分配，并將圖像處理模塊的任務(wù)信息傳輸給自治域中的執(zhí)行模塊；狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊接收接口模塊傳輸?shù)男畔?，?duì)圖像采集模塊進(jìn)行狀態(tài)的控制，并將控制命令傳輸給接口模塊，同時(shí)協(xié)調(diào)圖像采集模塊與自治域中執(zhí)行模塊的工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征是，所述圖像處 理模塊，包括圖像預(yù)處理模塊、特征提取模塊、模式識(shí)別模塊，圖像預(yù)處理模塊 對(duì)待處理的圖像進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的圖像信息輸給特征提取模塊，特征 提取模塊從圖像預(yù)處理模塊處理后的圖像信息提取所需要的特征，然后傳輸給模 式識(shí)別模塊，模式識(shí)別模塊接收特征提取模塊的信息，進(jìn)行圖形特征匹配，然后 將匹配后的特征信息傳送到接口模塊；圖像預(yù)處理模塊、特征提取模塊也可直接 將信息傳輸給接口模塊，如進(jìn)行邊緣檢測(cè)時(shí)，預(yù)處理模塊直接將預(yù)處理后的邊緣 點(diǎn)傳輸給接口模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征是，所述圖像預(yù)處理模塊，負(fù)責(zé)對(duì)待處理的圖像進(jìn)行如下預(yù)處理模式中的一種或一種上的處理， 預(yù)處理包括如下灰度轉(zhuǎn)換、光線補(bǔ)償、亮度對(duì)比度調(diào)節(jié)、梯度效果、二值化、 輪廓效果、面積處理、腐蝕效果、膨脹效果、填充黑洞、細(xì)化效果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征是，所述特征提 取模塊，對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行特征提取，特征提取包括直線檢測(cè)提取、圓檢 測(cè)提取、橢圓檢測(cè)提取、角點(diǎn)提取，分別提取直線、圓、橢圓幾何形狀，特征提 取模塊以像素的點(diǎn)數(shù)作為閾值進(jìn)行提取，閾值由圖像的特征具體設(shè)定，當(dāng)在某一 直線上的像素點(diǎn)數(shù)大于此閾值時(shí)，就表明此直線是存在的，并將該直線提取到目標(biāo)識(shí)別模塊，當(dāng)符合某一圓或橢圓的像素的數(shù)目大于此閾值時(shí)，就表明此圓或橢 圓是存在的，并將該圓或橢圓提取到目標(biāo)識(shí)別模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征是，所述目標(biāo)識(shí) 別模塊，對(duì)特征提取后的圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，與內(nèi)存中已加載的模版圖像進(jìn)行匹 配，然后將匹配后的圖像中心、圖像的旋轉(zhuǎn)角度傳送到接口模塊，再由接口模塊 傳輸給自治域的執(zhí)行模塊，完成一次任務(wù)，進(jìn)入下一次循環(huán)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征是，所述狀態(tài)協(xié) 調(diào)模塊，負(fù)責(zé)接收視覺(jué)接口模塊傳輸?shù)臓顟B(tài)信息，狀態(tài)信息包括圖像采集模塊、 圖像處理模塊及自治域的執(zhí)行模塊的狀態(tài)信息，如果外部任務(wù)已完成并且圖像處 理模塊與圖像采集模塊處于空閑狀態(tài)，則命令圖像采集模塊繼續(xù)采集，開(kāi)始下一 輪任務(wù)循環(huán)，狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊將此采集的命令返還給接口模塊，由接口模塊將此命 令傳輸給圖像采集模塊，并協(xié)調(diào)圖像采集模塊與自治域的執(zhí)行模塊之間的工作， 避免圖像采集模塊和執(zhí)行模塊之間發(fā)生沖突或任務(wù)絮亂。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)，其特征是，所述接口模 塊，接收?qǐng)D像采集模塊的圖像數(shù)據(jù)，并傳輸給圖像處理模塊，接口模塊接收來(lái)自圖像處理模塊的處理結(jié)果，傳輸給自治域中執(zhí)行模塊；接口模塊將圖像采集模塊和圖像處理模塊及自治域中執(zhí)行模塊的狀態(tài)傳輸?shù)綘顟B(tài)協(xié)調(diào)模塊，并從狀態(tài)協(xié)調(diào) 模塊取出圖像采集模塊是否允許采集的命令。
全文摘要
一種數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的可重構(gòu)控制器的視覺(jué)系統(tǒng)，包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊、接口模塊，圖像采集模塊將視覺(jué)對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，將數(shù)字信號(hào)傳輸給接口模塊，并從接口模塊接受采集命令；圖像處理模塊從接口模塊接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取，并將得到的任務(wù)信息傳輸?shù)浇涌谀K；狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊接收接口模塊傳輸?shù)臓顟B(tài)信息，對(duì)圖像采集模塊進(jìn)行狀態(tài)控制，同時(shí)協(xié)調(diào)圖像采集模塊與自治域其他執(zhí)行模塊工作；接口模塊負(fù)責(zé)圖像采集模塊、圖像處理模塊和狀態(tài)協(xié)調(diào)模塊的數(shù)據(jù)傳輸交換和分配，將圖像處理模塊的任務(wù)信息傳輸給自治域中的執(zhí)行模塊。本發(fā)明采取模塊化的結(jié)構(gòu)，避免因不同的任務(wù)而需要一切重新設(shè)計(jì)，節(jié)約了時(shí)間。
文檔編號(hào)G06T1/00GK101206760SQ200710171880
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者徐文超, 殷躍紅, 蔣春燕, 健 陸 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)