基于ARM与Linux的工业机器视觉系统设计.pdf

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1、计算机应用《自动化技术与应用》2016年第35卷第4期ComputerApplications基于ARM与Linux的工业机器视觉系统设计孙克男，赖晓阳，唐厚君(上海交通大学电气工程系，上海200240)摘要：机器视觉技术在现代化工业生产中应用广泛深入，发挥着重要作用。文章设计实现了一种改进型的机器视觉系统，适用于冲床自动送料机生产，搭载ARM内核处理器与Linux操作系统，使用OpenCV进行图像处理，通过USB或以太网与工业控制计算机进行通信。机器视觉系统可以替代工业相机的使用，降低系统成本；系统也可独立进行图像处理作业，分担工业控制计算机的运算负担，提高效率，对优化冲床自动化生

2、产，压缩生产制造成本有着积极意义，在实际工程的生产活动中有着重要的参考价值。关键词：机器视觉系统}ARM{LinttxlOpenCV；C／C++lPython中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1003—7241(2016)04—00l5—05DesignofIndustrialMachineVisionSystemBasedonARM／LinuxSUNKe-nan，LAIXiao-yang，1'ANGHou-jun(DepartmentofElectricalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240Chin

3、a)Abstract：Machinevisiontechnologyplaysallincreasinglyimportantroleintheindustryproduction．Thepaperdesignsanimprovedmachinevisioncontrolsystemforpunch—automatedproduction，whichisequippedwithARM—coreCPUandLinuxoperatingsystem．CommunicatingwiththeIndustrialPCusingEthernetandUSBconnectionandusingO

4、penCV,themachinevisionsystemcanaccomplishtheimage—processingtaskindependently．Byreplacingtheusageofindustrialcameras，italsoensuresahigherperformanceandreliability,andisofgreatsignificanceinthepunch-automatedproduction．Keywords：machinevisionsystem；ARM；Linux；OpenCV；C／C++：Python灵活性又使用Python实现了调用接口

5、。1引言本视觉系统在冲床自动送料机上得到了应用，它替近年来，机器视觉技术发展迅速，在工业、医疗、代了工业相机的使用，起到了降低成本的目的。区别于航空等领域都得到了广泛应用，比如：农业施肥智能系工业相机仅有的图像采集功能，本系统还实现和集成了统Ⅲ，PCB焊接检测系统，医疗显微系统’等等。工业图像处理功能。这样的改进措施一方面可以分离图像处制造中，机器视觉系统的出现和应用提高了生产效率，理与其他业务处理模块，使系统层次清晰、分工明确；对工业自动化生产有着重要的意义Ⅲ。另一方面，原本负责图像处理的工控机运算负担减轻，在总结归纳了现行的工业视觉系统的解决方案的前因此存在使用嵌入式系统予以替换

6、的可能性，这为系统提下，本文设计了一种改进型的机器视觉系统。硬件上，进一步压缩成本和更新迭代带来了空间。系统基于四核心ARM与博通GPU的高性能SoC处理器；软件底层基于Linux并依赖O~nCV实现图像处理；软件应用层使用C／C++提供高性能的核心算法，考虑2总体设计zzzPsgiolePfrp2．1传统的机器视觉系统收稿日期：2015-11-12自动化技术与应用》2016年第35卷第4期i-I-算机应用ComputerApplications计算机视觉是用摄影机和计算机代替人眼对目标进转移至第一部分；而中央处理模块只负责完成数据处理行识别，进行图像处理，再用计算机产生更适合人眼观

7、(套料)与运动控制的任务。察或仪器检测的图像。与之对比，机器视觉是计算机视这样设计有很多优点。首先，我们可以用自行设计觉的工程实践，经常被用来代替人工进行组装、质量检的嵌入式系统替代工业相机，来完成图像采集与图像处测等工作，以提高效率并保证生产安全【5l。理的任务。工业相机价格昂贵，功能又偏向通用，不易在工业界，机器视觉系统应用广泛，它们主要集中定制；本设计在降低成本的同时，又设计了定制化的功在制造检测和伺服系统两个方面】。这些机器视觉系统能，充分利用软硬