1、基于单片机的图像采集与处理,信息02 田小力学号：2010052031指导老师：张翠翠老师,5,5,1,3,4,5,6,课题背景介绍,毕设任务,系统硬件设计,总结与展望,系统软件实现,图像处理实现,BEA Confidential. | 2,一、课题背景介绍,单片机快速发展，应用越来越广泛,图像处理研究日益深入,智能车的研究受到人们广泛关注，全国高校的电子设计竞赛中也有较多涉及,BEA Confidential. | 3,二、毕设任务,本次毕业设计是以TI的单片机lm4f120h5qr为处理器， 以OV7670（带FIFO）为图像传感器，以ILI9327为显示的图像采集、处理与显示的系统。由于
2、该系统是智能小车循迹的基础，所以需要进行图像处理。,BEA Confidential. | 4,三、系统硬件设计整体连接,根据数据手册的管脚介绍和实际管脚分布情况，做出了摄像头、LCD与单片机的管脚连接，为了连接方便，加入转接板。,BEA Confidential. | 5,三、系统硬件设计单片机,lm4f120h5qr是由TI公司推出的32位单片机：时钟频率高达80MHZ带有Flash存储器，容量是256KB采用ICDI调试接口，Stellaris ICDI只支持通过JTAG调试。安装完ICDI驱动后会在 PC 上虚拟一个串口，用这个串口来输出调试信息是很方便的，代码通过ICDI烧到板子中去
3、。,BEA Confidential. | 6,三、系统硬件设计摄像头,Ov7670(fifo)：有效像素为640480（即30W）所用的输出格式为QVGA（240*320）有一个fifo芯片（AL422B),这个芯片的容量是384K字节，可以用来存储图像数据，它的大小足够用来存储两帧的QVGA格式数据ov7670模块的自身就带有源晶振,它可以产生12M时钟信号，并以这个信号作为ov7670时钟信号的输入,BEA Confidential. | 7,三、系统硬件设计摄像头,做出了摄像头与单片机的管脚分配和连接,BEA Confidential. | 8,三、系统硬件设计显示屏,FPC2667液
4、晶显示屏，它是TFT-LCD液晶显示屏中的一种,控制器为ili9327：像素为240RGB*432（设计中为240*320）GRAM为233280字节支持18-/16-/9-/8-比特的数据总线接口有8位数据接口,BEA Confidential. | 9,三、系统硬件设计显示屏,做出了LCD与单片机的管脚连接：,BEA Confidential. | 10,三、系统硬件设计转接板,转接板PCB图：,BEA Confidential. | 11,四、系统软件实现软件流程,配置系统时钟,初始化LCD,初始化CMOS,中断初始化,存储和读取数据,图像处理,图像显示,BEA Confidential
5、. | 12,四、系统软件实现中断初始化,采用了一个外部中断，用它来捕捉VSYNC同步信号，然后在中断里边启动ov7670这个模块的图像数据存储，等到下次VSYNC同步信号到来的时候，我们就关闭图像数据的存储，这样的话，一帧图像数据的存储就完成了，这个时候，我们就可以在主函数里边将这一帧数据读取出来，传送给单片机进行处理，同时，开始下一帧图像数据的存储就这样往复循环。,BEA Confidential. | 13,四、系统软件实现存储读取图像数据,fifo 写使能,fifo 写禁止,1）存储数据：,2）读取数据：,读取像素高位字节,读时钟信号,读取像素低位字节,第二个读时钟信号,第二个VSYN
6、C,VSYNC,BEA Confidential. | 14,四、系统软件实现图像处理,20*320,3*320,发现第0、19、20、39180、199、200、219这20行的像素点都不能得到处理，效果不好,图像最上边和最下边这两行没有滤波,BEA Confidential. | 15,五、图像处理实现,RGB色转化为灰度色,中值滤波,阈值分割,提取骨架,BEA Confidential. | 16,五、图像处理实现RGB转灰度色,心理学公式为基础： 改进后程序中所用的公式：,BEA Confidential. | 17,五、图像处理实现中值滤波,中值滤波前,中值滤波后,BEA Confidential. | 18,五、图像处理显示阈值分割,阈值分割后,BEA Confidential. | 19,六、总结和展望总结,完成的工作：搭建起了基于单片机的图像采集与处理的硬件平台，初步完成了软件算法，验证了它的基本有效性，为智能车循迹奠定了基础。进一步的工作 细化 hough 骨架提取,BEA Confidential. | 20,六、总结和展望展望,展望：硬件：添加辅助性传感器，用速度更快的单片机软件：优化程序、使速度更快图像处理：图像处理算法的改进与补充,BEA Confidential. | 21,谢谢！,
