论文简介：
　　硕士学位论文 机器人视觉伺服寻迹系统的研究 共80页，42797字
　　 摘 要
　　 机器视觉与嵌入式系统均是自主机器人研究热点领域。机器视觉用于机器人控制始于七十年代末，随着微电子技术迅速发展，大容量、高速、高性能计算机迅速的普及，图像处理硬件的快速发展和快速 CCD 摄像机的出现，机器人视觉控制取得飞速的发展和进步。机器人技术的发展从来就是与嵌入式系统的发展紧密联系在一起的.随着嵌入式处理器的高度发展，机器人从硬件到软件也呈现出新的发展趋势，无论从控制系统的结构还是机器人的智能程度都得到了很大的提高。
　　 本课题是嵌入式系统与机器视觉的交叉选题，试图将机器视觉和嵌入式系统综合用于竞赛机器人的运动控制。为此构建了一个嵌入式机器人视觉伺服寻迹系统的平台，完成了相关的硬件和软件设计及制作，设计制作的试验平台能够动态的获取、处理和分析视频图像数据，将分析结果反馈于机器人本体驱动电机，实现机器人本体的自主动态寻迹，且其误差精度能得到很好的保证。
　　 本论文主要围绕以下五个部分进行阐述：(1)在论述嵌入式系统，机器视觉的特点与应用领域，发展历程趋势，以及与机器人技术关联基础上，引出本论文的背景、意义和主要研究内容。(2)详细介绍设计的伺服系统的硬件组成，阐述有关核心部件如内控控制器和内存布局原理及其规划设计，NandFlash控制器原理及其规划设计，视频采集模块设计和电机驱动模块的设计。(3)从嵌入式系统软件组成，即操作系统，支撑软件，应用软件三个方面进行展开就软件设计过程与实现给与详细的阐述，主要包括基于NandFlash的Bootloader设计，视频采集模块驱动和电机驱动程序编写，μC/OS-II与μCGUI整合与移植，任务优先级划定，界面窗口编写等。(4)改进和提出两种基于灰度一维投影匹配的偏移量检测算法，并给出相应的MatLab仿真结果，对设计的轮式机器人本体试验平台的构成进行了简单的描述，并就两种算法在平台上的试验结果给予详细的讨论；(5)对所做的研究工作进行了总结，对进课题不足及进一步的研究提出了展望。
　　 关键词:嵌入式系统 机器视觉 视觉寻迹 机器人
　　
　　 第一章 绪 论 1
　　 §1.1 引言 1
　　 §1.2嵌入式系统概述 1
　　 §1.2.1 嵌入式系统特点与应用领域 1
　　 §1.2.2 嵌入式系统发展历程与趋势 3
　　 §1.2.3 嵌入式系统与机器人技术 4
　　 §1.3 机器视觉概述 5
　　 §1.3.1 机器视觉系统构成与应用领域 5
　　 §1.3.2 机器视觉发展历程与趋势 7
　　 §1.3.3 机器视觉与机器人技术 8
　　 §1.4 课题的提出与意义 9
　　 §1.5 全文的内容与结构 10
　　 第二章 系统硬件设计 12
　　 §2.1 系统总体结构 12
　　 §2.2 系统核心模块 13
　　 §2.2.1 核心板功能模块 13
　　 §2.2.2 内存控制器 14
　　 §2.2.3 Nand Flash控制器 15
　　 §2.3 视频数据采集模块 18
　　 §2.3.1 视频采集卡原理及与SBC-2410连接 18
　　 §2.3.2 视频采集卡寄存器寻址 20
　　 §2.4 电机驱动模块 20
　　 §2.5 电源模块 22
　　 §2.6 本章小结 22
　　 第三章 系统软件设计 24
　　 §3.1 嵌入式软件概念与特点 24
　　 §3.2 嵌入式软件组成与策略 24
　　 §3.3 操作系统层软件设计 25
　　 §3.3.1 开发环境的建立 25
　　 §3.3.2 操作系统移植 29
　　 §3.3.3 视频数据采集模块 31
　　 §3.3.4 电机驱动模块 35
　　 §3.4支撑软件层软件设计 36
　　 §3.4.1窗口系统的整合 36
　　 §3.5 应用软件层软件设计 41
　　 §3.5.1 多任务划分与创建 41
　　 §3.5.2 各任务通讯与同步和各任务间优先级设定 43
　　 §3.5.3 界面设计 45
　　 §3.6本章小结 50
　　 第四章 算法及实验研究 51
　　 §4.1 视觉伺服流程 51
　　 §4.2 图像匹配算法 52
　　 §4.3 角偏移控制算法 55
　　 §4.4 平移量控制算法 59
　　 §4.5 试验结果及讨论 62
　　 §4.5.1 控制策略的PWM输出试验 62
　　 §4.5.2 现场试验 65
　　 §4.6 本章小结 68
　　 第五章 总结与展望 69
　　 参考文献 70
　　 攻读硕士学位期间发表的论文成果 72
　　 谢 词 73

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