● 摘要
视觉是人类获取信息的主要来源。随着计算机技术的发展，机器视觉在工农业生产和国防等领域已得到了成功的应用。根据运行环境的不同，机器视觉系统可以分为基于PC机的和基于PLC的系统。这两种系统的成本相对较高、软硬件系统相对复杂、体积较大，因此在应用中受到一定的限制。本文讨论了嵌入式系统与机器视觉技术的融合，提出了一种低成本的嵌入式视觉系统，实现了基于颜色的视觉跟踪。首先分别介绍了嵌入式系统和机器视觉技术的现状、特点和发展前景，接着详细介绍了系统的软硬件的设计。在整个设计过程中，始终坚持模块化思想，不同模块之间的耦合度低，有利于调试和将来的软硬件升级。系统由CMOS图像传感器、CPLD、ARM7以及SRAM构成。其中CPLD用于识别时序，解决了图像采集系统存在的严格时序同步和双CPU共享一片SRAM的总线竞争的问题；用verilog编写mealy状态机控制图像数据写入SRAM，整个采集过程ARM并不参与，可以实现图像采集和处理的并行操作。CPLD中编写多路数据选择器完成总线切换，避免了ARM总线和CPLD总线同时操作SRAM的冲突问题，利用软件编程解决了硬件冲突。视觉处理算法在ARM中完成，算法注重效率，实时性高，适合嵌入式系统应用。系统采用了独特的硬件连接方式，并通过具体的开发设计验证，解决了嵌入式视觉系统开发中一些有意义的实际问题。