基于openmv的室内扫地小车

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 基于 OPENMV 的室内扫地小车 摘 要：本文基于开源的 OPENMV 机器视觉模块设计了一种智 能的扫地小车系统。该系统包括：中控 板、图像集成了一颗 200 万像素的 OV7670 摄像头，可以极高的效率完成 室内复杂环境的视觉识别任务处理模块、 移动模块、吸尘模块、人机交互模块。 中控板采用瑞萨电子的 R5F523T 系列 32 位高性能 MCU，图像的采集与处理 采用开源的 OPENMV2 机器视觉模块， 该模块以 STM32F427 作为核心，集。 经过一系列的室内测试之后证明，本系 统可以极大程度的提高室内清洁的效率， 减小使用者的家务劳动工作量。 中国论文网 /7/view-13023208.htm -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关键词：机器视觉 OPENMV R5F523T 0、引言 随着社会的进步，都市工作生活 节奏的加快，人们迫切希望有一款集成 度、智能化程度高的家用扫地机器人来 提高家务劳动的效率。当前，机器视觉 学科高速发展，各种开源的机器视觉模 块层出不穷。将机器视觉与智能家居这 一概念相结合，必定能诞生一些提高人 们生活质量的产品，有可能产生巨大的 社会效益和经济效益。本文将开源的 OPENMV 机器视觉模块引入智能家居 领域，创造了一款智能扫地机器车，这 是一次创新智能家居领域的有效尝试。 1、智能小车的硬件结构 1.1 硬件结构概述 本系统主要包括四个部分：小车 的主控部分、机器视觉模块、动作执行 处理模块和人机交互模块。其中动作执 行模块包括移动机构和吸尘系统。系统 的主要构成方框图如下图 1 所示： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 1.2 主控部分 主控部分采用瑞萨电子的 R5F523T 系列的 32 位高性能单片机作 为核心，外围电路包括时钟电路，复位 电路，预留的 SPI、IIC 、UART 接口等。 1.3 OPENMV 的硬件结构 本系统采用的 OPENMV 机器视 觉模块的核心为 STM32F427 单片机， 图像采集由 OV7670 完成。OPENMV 是一个开源，低成本，功能强大的机器 视觉模块。在小巧的硬件模块上，用 C 语言高效的实现了核心机器视觉算法， 提供了 PYTHON 语言的编程接口。使 用者可以方便的调用各种 PYTHON 语 言编写的函数，实现自己想要的机器视 觉功能，为自己的产品和发明增加有特 色的竞争力。OpenMV 采用的 STM32F427 拥有丰富的硬件资源，引 出 UART，I2C，SPI，PWM ，ADC ，DAC 以及 GPIO 等接口方便扩展外围功能。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 USB 接口用于连接电脑上的集成开发环 境 OpenMVIDE，协助完成编程、调试 和更新固件等工作。TF 卡槽支持大容 量的 TF 卡，可以用于存放程序和保存 照片等。 1.4 人机交互部分 本系统的人机交互部分由自制的 电脑上位机和 APP，扫地机器车上的 WIFI 无线通信模块和串口液晶显示屏 构成。电脑上位机或者 APP 按照一定 的通信协议发送工作指令，扫地机器车 通过 WIFI 模块将指令接收并在主控中 进行处理，主控再向图像处理模块和执 行机构发送相应的指令，顺利完成工作。 2、智能小车的软件设计 2.1 C 器视觉的图像处理 机器视觉系统主要由三部分组成： 图像的获取、图像的处理和分析、相应 指令的输出和执行。 图像的获取实际上是将被测物体 的可视化图像和内在特征转换成能被计 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 算机处理的一系列数据，它主要由三部 分组成：照明、图像聚焦形成、图像确 定和形成摄像机输出信号。视觉信息的 处理技术主要依赖于图像处理方法，它 包括图像增强、数据编码和传输、平滑、 边缘锐化、分割、特征抽取、图像识别 与理解等内容。经过这些处理后，输出 图像的质量得到相当程度的改善，既改 善了图像的视觉效果，又便于计算机对 图像进行分析、处理和识别。 本视觉识别部分采用 OPENMV 来实现，通过该模块上的摄像头对设定 区域进行采集，然后通过模式识别算法 和形状识别算法判断图像内物体是否为 垃圾，若判断为真，则向主控发送清扫 指令。 2.2 系统的软件工作流程 系统在上电之后，用户可以通过 手机上的 APP 或者电脑的配套上位机 来向系统发送工作指令，系统在工作时 可以根据采集到的图像自动进行扫地的 路径优化，选择最佳的行进路径，同时 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 系统具有路径记录功能，在一次工作流 程中不会多次经过已清洁的路径。 该系统的应用程序流程如图 2 所 示。 3、结束语 本文提供了一种基于机器视觉的 智能扫地小车设计。可以实现对室内