SVX075A1-4A1N2 視覺系統(tǒng)內(nèi)嵌處理器,完成圖像的處理。提取圖像RGB值,內(nèi)嵌處理器將彩色圖像轉(zhuǎn)化為HSV模型,對(duì)其H、S兩個(gè)分量分別做直方圖,得到選定物體區(qū)域的H、S閾值。設(shè)定<H<,<S<1。其中,、分別為區(qū)域圖像色調(diào)的最小閾值和最大閾值,為區(qū)域圖像飽和度的最小閾值。內(nèi)嵌處理器實(shí)時(shí)采集圖像,每幅圖像都與該閾值進(jìn)行比較,剔除背景,分割出跟蹤物體。然后對(duì)圖像進(jìn)行二值化、濾波和膨脹算法得到物體的中心坐標(biāo),并輸出圖像處理數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)包中包含跟蹤物體的中心坐標(biāo)(和),區(qū)域框,識(shí)別出物體的標(biāo)志T。移動(dòng)機(jī)器人顏色跟蹤和視覺瞄準(zhǔn)目標(biāo)中心的工作步驟如圖4所示:
(1) 首先設(shè)定HSV模型的H和S的閾值。車載計(jì)算機(jī)周期性發(fā)送分割命令給視覺系統(tǒng)計(jì)算機(jī);
(2) 待圖像處理完,視覺系統(tǒng)返回?cái)?shù)據(jù)包給計(jì)算機(jī),其中包含目標(biāo)中心在圖像平面的坐標(biāo),可以直接用來跟蹤物體;基于以上特點(diǎn),機(jī)器人具有多種機(jī)動(dòng)性,能實(shí)現(xiàn)全方位、愛克曼和雙愛克曼等機(jī)動(dòng)模式,并且能在崎嶇地面有效前行[5]。機(jī)器人車載傳感器有視覺攝像頭,編碼器,嵌入式計(jì)算機(jī)以及加速度計(jì)等。圖像處理任務(wù)時(shí)實(shí)時(shí)并在車載上完成。
2.2 彩色視覺系統(tǒng)
本文的移動(dòng)機(jī)器人采用的視覺系統(tǒng)是基于CMUcam3攝像頭,它由卡耐基梅隆大學(xué)開發(fā)。是一個(gè)低成本、可編程、適合實(shí)時(shí)處理的嵌入式彩色視覺系統(tǒng)。它包括三個(gè)主要構(gòu)件:COMS光學(xué)傳感器,先進(jìn)先出隊(duì)列和SVX075A1-4A1N2 處理器。該連接方式允許能從攝像頭的視頻流中直接提取出數(shù)據(jù),然后傳遞給車載計(jì)算機(jī)用于后續(xù)數(shù)據(jù)處理。它通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行端口和車載計(jì)算機(jī)相連。
視覺系統(tǒng)固定在一個(gè)云臺(tái)機(jī)構(gòu)上,一起安裝位于機(jī)器人的前上端,如圖3所示。云臺(tái)包括兩個(gè)配件,底層配件由一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),能在y方向上轉(zhuǎn)動(dòng)180°;上層配件由另一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),能在x方向上轉(zhuǎn)動(dòng)180°;云臺(tái)采用的Hitec伺服電機(jī)能在很快速率下帶動(dòng)輕質(zhì)量的視覺攝像頭運(yùn)動(dòng),從而保持?jǐn)z像頭持續(xù)瞄準(zhǔn)目標(biāo)。伺服電機(jī)的脈沖寬度范圍是0.5ms和2.5ms。兩伺服電機(jī)由USBSSC32路舵機(jī)控制板單獨(dú)控制。
SIEMENS 6SE3224-2CH40 MIDIMASTER VECTOR DRIVE NT
SIEMENS 6SE3123-5DS45 25HP MIDIMASTER AC DRIVENNB
EATON SVX075A2-4A1N1 / PX0140421N 500V 50/60HZ 140A AC
RELIANCE SA3000DC140 POWER MODULE 621VDC/174A INPUT 460
FUJI ELECTRIC 6KG1143100X9B1 AF-300G11 DRIVE
SIEMENS SIMOREG 6RA2485-6DV62-0/6RA24856DV620 DC DRIVE
EATON SVX075A2-4A1N1 75HP 500V AC DRIVE
RELIANCE 19C401U POWER MODULE 75/150HP FLEXPAK PLUS
RELIANCE 100FR4031 (100FR4042) FLEXPAK 3000 DRIVE DC 10
MITSUBISHI FR-A240E-55K-UL INVERTER A200 75/100HP
MITSUBISHI FR-A240-55K-TF2 INVERTER
ALLEN BRADLEY 1336F-C050-AN-EN-HCS2-LA2-L6 AC DRIVE 50H
INDRAMAT HDS04.1-W200N-HS45-01-FW/HDS4.1-W200N-H AC SER
GE ADB50C3F1605 MICROVERSATRIP PLUS
ALLEN BRADLEY 1336-B050-EAG-S1 3PHASE AC DRIVE 50HP 460
INDRAMAT KDS1.3-150-300-W1 AC SERVO CONTROLLER NT
RELIANCE 802220-16VE POWER MODULE FLEXPAK PLUS NT
YALE NDR030ACNL36TE089 DOUBLE REACH 3000LB FORKLIFT ONL
EATON SVX060A1-5A4N1 60HP 690V PNL DRIVE (MISSING INTER
GE AK-3-75/AK3-75 CIRCUIT BREAKER 3000A 600V 75000A
ALLEN BRADLEY 1336S-B075-AN-EN-L4 + M-6187 DRIVE+TRANSF
SQUARE D PBQA3640GRA I-LINE PLUG-IN UNIT
EATON SVX075A1-4A1N1 75HP P-PNL DRIVE
EATON/CUTLER HAMMER RHVX075A1-4A1B1/SVX075A1-4A1B1 75HP
BOSCH/REXROTH/INDRAMAT BTV20.2EA-64B-33C-D-FW CONTROLLE
EATON SVX075A1-4A1N2 75HP 480V AC DRIVE
SIEMENS 6RA2-474-2FS22/6RA2474-2FS22/6RA24742FS22/A1-11
ALLEN BRADLEY 1336T-C060-AN-GT1EN AC DRIVE 60HP NT
ALLEN BRADLEY 150-A360NBD/B MOTOR CONTROLLER 3PH 47/63H
FANUC A20B-0007-0010 PC MASTER BOARD
CISCO SYSTEMS NP-2T16S-V.35 4500/4700 2-Port High Speed
