基于嵌入式Linux冲床上人手检测系统设计及实现

论文摘要

目前，在冲床工作平台上，因操作不慎造成的人身伤害事故，特别是人手的伤害时有发生，给工人生理和心理上造成了很大的伤害，有的甚至丧失劳动能力。针对这些状况，本论文以普通冲床为工作背景，结合机器视觉和嵌入式技术，以Samsung的s3c2410处理器为控制核心，以嵌入式Linux为操作系统，搭建冲床上人手检测系统的软硬件平台；开发嵌入式Linux下ov511USB摄像头的图像采集和处理程序；针对手的具体特征和特定的工作环境，通过对灰度变换、二值化、边缘提取以及模式识别等理论的研究，提出了白线检测法、颜色检测法、差值检测法、曲率检测法四种检测方案，并根据这四种检测方案最终提出并实现了基于学习机制的系统识别方案；根据检测结果，设计出报警控制模块。同时对整个系统的实时性进行分析设计。试验结果表明该系统算法可行，系统稳定，同时系统的实时性需要进一步的提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 嵌入式系统概述
• 1.3 机器视觉发展现状
• 1.4 课题的意义
• 1.5 本论文研究的内容
• 第2章 人手识别算法研究
• 2.1 算法构成
• 2.2 图像采集
• 2.3 算法验证平台
• 2.4 图像预处理
• 2.4.1 彩色图像灰度化
• 2.4.2 图像的二值化
• 2.5 边缘提取
• 2.5.1 边界表达
• 2.5.2 轮廓追踪
• 2.6 基于白线的检测法
• 2.7 差分检测法
• 2.8 颜色检测法
• 2.9 曲率检测法
• 2.10 系统算法设计及试验结果分析
• 2.10.1 特征向量选定
• 2.10.2 系统算法设计
• 2.10.3 策识别决
• 2.10.4 试验结果分析
• 2.11 本章小结
• 第3章 系统设计
• 3.1 功能定义
• 3.2 开发环境的建立
• 3.2.1 主机平台
• 3.2.2 交叉编译工具
• 3.2.3 重定位和下载
• 3.3 硬件设计
• 3.3.1 CPU选择
• 3.3.2 存储系统构建
• 3.3.3 网络接口
• 3.4 操作系统选型
• 3.4.1 操作系统的作用
• 3.4.2 几种嵌入式操作系统的比较
• 3.5 本章小结
• 第4章 操作系统移植
• 4.1 引言
• 4.2 移植和裁剪的概念
• 4.2.1 内核移植
• 4.2.2 内核裁剪
• 4.3 Linux内核结构
• 4.4 操作系统内核移植
• 4.5 文件系统移植
• 4.5.1 YAFFS文件系统概述
• 4.5.2 YAFFS文件系统移植
• 4.6 Linux内核裁剪和编译
• 4.7 本章小结
• 第5章 人手识别软件设计
• 5.1 基于video4linux模块的开发
• 5.1.1 Video4Linux中数据结构
• 5.1.2 根据video4linux定义数据结构
• 5.2 图像采集程序的开发
• 5.2.1 图像采集部分设计
• 5.2.2 形成原始图像文件
• 5.3 人手识别模块设计
• 5.4 试验举例
• 5.4.1 学习结果
• 5.4.2 测试结果
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢