機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是一種非接觸式的光學(xué)傳感系統(tǒng)。它同時(shí)集成軟硬件，能夠自動(dòng)地從所采集到的圖像中獲取信息或者產(chǎn)生控制動(dòng)作。自起步發(fā)展到現(xiàn)在，機(jī)器視覺(jué)已有15年的歷史，主要經(jīng)歷了數(shù)字電路組成、PC機(jī)和輸出設(shè)備組成、嵌入式三個(gè)階段，其中，嵌入式機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)依托專業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)，具有實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、高效壓縮芯片和功能強(qiáng)大的微處理器，可將視頻壓縮、傳輸與處理工作全部?jī)?nèi)置到芯片上，通過(guò)內(nèi)部處理后可以直接連入以太網(wǎng)或廣域網(wǎng)，完成網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，是目前的研究熱點(diǎn)之一。

　　在國(guó)內(nèi)外研究中，嵌入式機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式主要有三種：

　?。?）基于標(biāo)準(zhǔn)總線，采用DSP作為運(yùn)算和控制處理器的系統(tǒng)。DSP芯片雖然能夠處理大量信息和高速運(yùn)行，但其I/O接口單一，不易擴(kuò)展，控制能力較弱，尚存在一定局限性。

　?。?）基于DSP+FPGA的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。FPGA與DSP的結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)寬帶信號(hào)處理，大大提高信號(hào)處理速度，但FPGA使用的是硬件描述語(yǔ)言，其算法開發(fā)具有很大的難度，功能實(shí)現(xiàn)由硬件控制，系統(tǒng)受環(huán)境影響較大。

　?。?）采用ARM微處理器或采用ARM+DSP構(gòu)建方式的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，這種構(gòu)建方式人機(jī)交互功能強(qiáng)大，集成度高、實(shí)時(shí)性好、支持多任務(wù)，但該系統(tǒng)中ARM與DSP的數(shù)據(jù)交換方法仍采用外部電路連接，增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。

　　綜合上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，本文提出了一種新型機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖像信息的高速采集與存儲(chǔ)。

　　其核心芯片選取TI公司最新生產(chǎn)的先進(jìn)的雙核嵌入式芯片，將ARM處理器和DSP處理器集成在一個(gè)芯片中，通過(guò)軟件編程即完成ARM與DSP的協(xié)調(diào)工作。由該芯片構(gòu)建開發(fā)的機(jī)器視覺(jué)處理系統(tǒng)，憑借植入Linux系統(tǒng)的ARM處理器的優(yōu)異的控制性能，配合DSP的強(qiáng)大運(yùn)算處理能力將保證系統(tǒng)擁有良好的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，可以為機(jī)器視覺(jué)的研究和應(yīng)用提供很好的視頻采集與處理硬件平臺(tái)。

　　1、系統(tǒng)功能

　　本系統(tǒng)為一高速圖像數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過(guò)軟硬件設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)：兩路分辨率640×480，幀頻60 f/s，12 b/pixel；一路分辨率1 024×1 024，幀頻60 f/s，12 b/pixel三路輸入信號(hào)實(shí)時(shí)采集。實(shí)時(shí)無(wú)壓縮存儲(chǔ)。

　　如圖1所示，系統(tǒng)通過(guò)串口控制圖像傳感器，使三路圖像數(shù)據(jù)信號(hào)、時(shí)鐘以及各種同步信號(hào)按要求輸入，系統(tǒng)依次進(jìn)行圖像信號(hào)的采集、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)。系統(tǒng)利用自帶的接口可實(shí)現(xiàn)顯示、上位機(jī)通信、鍵盤控制等更多的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)友好的人機(jī)對(duì)話。