[實用新型]一種圖像處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720212546.2
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN206584414U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 商春雷;趙晨暉;張玉振
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司37252
• 代理人: 肖峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于實時圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圖像處理裝置。

背景技術(shù)

實時圖像處理技術(shù)在軍事、交通、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，基于單片機的嵌入式圖像處理裝置因其完全脫離計算機且運行速度快、設(shè)計成本低等特點，也廣泛用于各個領(lǐng)域。

目前國內(nèi)外現(xiàn)有用于實時圖像處理的設(shè)計很多，但每種設(shè)計都有其限制條件，難以得到良好的使用效果。主要存在的問題有：

1.對于移動的物體、外形不規(guī)則的物體，識別其特征困難；

2.對龐大的圖像數(shù)據(jù)進行處理需要使用大量的內(nèi)存，而計算機的物理內(nèi)存往往是有限的，因此需要有效地控制內(nèi)存的操作；

3.圖像處理需要進行大量的圖像數(shù)據(jù)運算，使用復(fù)雜、費時的算法，因此圖像處理程序的運算效率非常重要。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實用新型提出了一種圖像處理裝置，設(shè)計合理，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有良好的效果。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種圖像處理裝置，包括圖像傳感器、液晶顯示屏、通信單元、主控制器、電源單元、緩存器、液晶顯示屏驅(qū)動單元、存儲器和SD卡；圖像傳感器通過緩存器與主控制器電性連接，液晶顯示屏通過液晶顯示屏驅(qū)動單元與主控制器電性連接，通信單元、電源單元、存儲器和SD卡均與主控制器電性相連，通信單元連接有控制終端。

優(yōu)選地，主控制器采用STM32F405芯片。STM32主控制器完成包括圖像數(shù)據(jù)處理、圖像算法實現(xiàn)、結(jié)果提取和分析等，獲得處理結(jié)果后，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂平K端，進行數(shù)據(jù)傳輸和存儲。

優(yōu)選地，圖像傳感器采用CMOS圖像傳感器。

優(yōu)選地，CMOS圖像傳感器采用OV7670芯片。

優(yōu)選地，緩存器采用AL422B芯片。

本實用新型工作原理：

在光源的配合下通過CMOS圖像傳感器獲取實際物體的圖像，由I²C總線將圖像數(shù)據(jù)傳 輸?shù)絊TM32主控制器，調(diào)用圖像處理算法對數(shù)據(jù)進行處理，利用控制終端的圖像處理軟件判斷出目標(biāo)物體的關(guān)鍵信息，從而實現(xiàn)對客觀物體的定位、檢測和測量。獲得處理結(jié)果后，將數(shù)據(jù)通過通信單元傳輸?shù)綀?zhí)行機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)最終獲取的控制信號進行相應(yīng)操作。

本實用新型所帶來的有益技術(shù)效果：

本實用新型不但可以迅速采集圖像數(shù)據(jù)，而且基于算法的簡化處理，將彩色圖像轉(zhuǎn)化成灰度圖像，提高了運算效率，同時減小了圖像冗余量；使用Canny邊緣檢測算子提取出圖像邊緣，并將邊緣二值化，實現(xiàn)目標(biāo)圖像的定位和處理。

附圖說明

圖1為本實用新型一種圖像處理裝置的外形結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實用新型電性相關(guān)結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為本實用新型圖像采集電路圖。

其中，1-外殼；2-支架；3-CMOS圖像傳感器；4-液晶顯示屏；5-通信單元；6-STM32主控制器；7-電源單元；8-緩存器；9-液晶顯示屏驅(qū)動單元；10-存儲器單元；11-SD卡單元。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明：

如圖1和圖2所示，一種圖像處理裝置，包括控制器外殼1、支架2、CMOS圖像傳感器3、液晶顯示屏4、通信單元5和電路部分，電路部分包括STM32主控制器6、電源單元7、緩存器8、液晶顯示屏驅(qū)動單元9、存儲器單元10、SD卡單元11和通信單元5。

所述CMOS圖像傳感3選用OV7670，為了解決STM32F405微處理器與圖像傳感器間的數(shù)據(jù)傳輸速率不一致問題，在二者之間加入一片AL422B幀緩存器，將圖像傳感器采集的圖像數(shù)據(jù)緩存后再送給微處理器，圖像采集電路圖如圖3所示。

所述通信單元5與控制終端和執(zhí)行機構(gòu)相連。通信單元主要是基于以太網(wǎng)通信，以太網(wǎng)通信實現(xiàn)基于TCP/IP協(xié)議，主要用于將系統(tǒng)采集的圖像數(shù)據(jù)以及圖像處理的結(jié)果信息傳至控制終端和執(zhí)行機構(gòu)。

需要進一步說明的是：STM32F405處理器內(nèi)部SRAM僅有192K，不能滿足存儲要求，需要外擴SRAM。存儲圖片時需要大量的存儲空間，因此外擴Nand Flash來滿足存儲需要。SRAM用于存儲DMA從DCMI單元傳輸過來的數(shù)據(jù)。閃存單元采用的是海力士公司生產(chǎn)的HY27UF081G Nand Flash，用于存儲應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)。