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【國(guó)外開(kāi)源】STM32 機(jī)器人視覺(jué)攝像機(jī)OpenMV Cam設(shè)計(jì)（硬件+固件源碼等）

2020/09/07

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【深度剖析】研華多核異構(gòu)ARM核心板之機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用案例
[摘要] TI Sitara系列AM5718/5728是采用ARM+DSP多核異構(gòu)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)圖像采集、算法處理、顯示、控制等功能，具有實(shí)時(shí)控制、低功耗、多標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、工業(yè)人機(jī)界面的優(yōu)化、2D/3D圖形處理、1080 HD的高清視頻應(yīng)用、工業(yè)控制設(shè)備的小型化等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用在機(jī)器視覺(jué)、工業(yè)通訊、汽車多媒體、醫(yī)療影像、工廠自動(dòng)化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。
http://m.xujingxiang.cn/resource/advantech/index.p...

OpenMV Cam概述：

OpenMV項(xiàng)目旨在通過(guò)開(kāi)發(fā)開(kāi)源的低成本機(jī)器視覺(jué)攝像機(jī)，為業(yè)余愛(ài)好者和制造商提供機(jī)器視覺(jué)。OpenMV項(xiàng)目于2015年成功通過(guò)Kickstarter資助。第一代OpenMV攝像機(jī)基于STM的STM32F ARM Cortex-M MCU和Omnivision OV7725傳感器。OpenMV攝像機(jī)可以在Python3中進(jìn)行編程，并附有大量的圖像處理功能，如面部檢測(cè)和跟蹤，關(guān)鍵點(diǎn)描述符，彩色斑點(diǎn)跟蹤，QR和條形碼支持，AprilTags，GIF和MJPEG記錄等等。

OpenMV攝像機(jī)板內(nèi)置RGB和紅外LED，用于編程和視頻流的USB FS，uSD插座和I / O頭，可以分解PWM，UART，SPI和I2C。此外，OpenMV還支持使用諸如WiFi，BLE，Thermal（FIR）和LCD屏蔽等I / O頭的擴(kuò)展模塊（屏蔽）。

OpenMV配備了專門用于支持OpenMV攝像機(jī)的跨平臺(tái)IDE（基于QT創(chuàng)建者）。IDE允許查看幀緩沖區(qū)，訪問(wèn)傳感器控制，上傳腳本并通過(guò)串行通過(guò)USB（或WiFi / BLE（如果可用））在相機(jī)上運(yùn)行它們。

STM32 機(jī)器人視覺(jué)攝像機(jī)OpenMV Cam實(shí)物截圖：

STM32 機(jī)器人視覺(jué)攝像機(jī)OpenMV Cam特性：

所有I / O引腳輸出3.3V并具有5V容限。
在標(biāo)準(zhǔn)的M12鏡頭座上配有一個(gè)2.8mm鏡頭，便于其他鏡頭交換。
全速USB（12Mbs）接口到您的計(jì)算機(jī)。您的OpenMV攝像機(jī)在插入時(shí)將顯示為虛擬COM端口和USB閃存驅(qū)動(dòng)器。
一個(gè)能夠100Mb讀/寫(xiě)的微型SD卡插槽，允許您的OpenMV攝像頭記錄視頻并輕松拉取機(jī)器視覺(jué)資產(chǎn)從微型SD卡。
SPI總線可以運(yùn)行高達(dá)45Mbs，使您可以輕松地將系統(tǒng)中的圖像數(shù)據(jù)傳輸到LCD屏蔽，WiFi屏蔽或另一個(gè)微控制器。
I2C總線，CAN總線和異步串行總線（TX / RX），用于與其他微控制器和傳感器接口。
12位ADC和12位DAC。
兩個(gè)用于伺服控制的I / O引腳。
所有I / O引腳上的中斷和PWM（板上有9個(gè)I / O引腳）。
另外還有一個(gè)RGB LED和兩個(gè)高功率的850nm紅外LED。
由MacroFab在美國(guó)制造的OpenMV LLC

OpenMV Cam M4 與 M7區(qū)別：

STM32 機(jī)器人視覺(jué)攝像機(jī)OpenMV Cam應(yīng)用：

標(biāo)記跟蹤

您可以使用您的OpenMV Cam來(lái)檢測(cè)組的顏色，而不是獨(dú)立的顏色。這允許您創(chuàng)建可以放置在對(duì)象上的色彩制作者（2個(gè)或更多顏色標(biāo)簽），允許您的OpenMV Cam了解標(biāo)簽對(duì)象的內(nèi)容。視頻演示這里。

人臉檢測(cè)

您可以使用OpenMV Cam（或任何通用對(duì)象）檢測(cè)Faces。您的OpenMV Cam可以處理Haar Cascades進(jìn)行通用對(duì)象檢測(cè)，并配有內(nèi)置的Frontal Face Cascade和Eye Haar Cascade來(lái)檢測(cè)臉部和眼睛。

眼睛追蹤

您可以使用眼動(dòng)跟蹤與您的OpenMV攝像頭來(lái)檢測(cè)某人的注視。然后，您可以使用它來(lái)控制機(jī)器人。眼睛跟蹤檢測(cè)瞳孔的位置，同時(shí)檢測(cè)圖像中是否有眼睛。

光流

您可以使用光流來(lái)檢測(cè)您的OpenMV攝像機(jī)正在查看的翻譯。例如，您可以使用四通孔上的光流來(lái)確定其在空氣中的穩(wěn)定性。

QR碼檢測(cè)/解碼

您可以使用OpenMV Cam在其視野中讀取QR碼。通過(guò)QR碼檢測(cè)/解碼，您可以使智能機(jī)器人能夠讀取環(huán)境中的標(biāo)簽。您可以在此處查看我們的視頻。

邊緣/線路檢測(cè)

您可以通過(guò)Canny Edge Detector算法或簡(jiǎn)單的高通濾波進(jìn)行邊緣檢測(cè)，然后進(jìn)行閾值處理。在您擁有二進(jìn)制圖像后，您可以使用霍夫檢測(cè)器查找圖像中的所有行。通過(guò)邊緣/線檢測(cè)，您可以使用OpenMV Cam來(lái)輕松檢測(cè)對(duì)象的方向。

模板匹配

您可以使用與OpenMV Cam模板匹配來(lái)檢測(cè)翻譯的預(yù)先保存的圖像何時(shí)被視圖。例如，可以使用模板匹配來(lái)查找PCB上的基準(zhǔn)或讀取顯示器上的已知數(shù)字。

圖像捕獲

您可以使用OpenMV攝像頭捕獲多達(dá)320x240 RGB565（或640x480灰度）BMP / JPG / PPM / PGM圖像。您可以直接控制如何在Python腳本中捕獲圖像。最重要的是，您可以在保存機(jī)器視覺(jué)功能和/或繪制框架之前進(jìn)行預(yù)設(shè)。

視頻錄制

您可以使用OpenMV攝像機(jī)記錄多達(dá)320x240 RGB565（或640x480灰度）MJPEG視頻或GIF圖像。您可以直接控制如何將每個(gè)視頻幀記錄在Python腳本中，并完全控制視頻錄制的開(kāi)始和結(jié)束。而且，像拍攝圖像一樣，您可以在保存機(jī)器視覺(jué)功能和/或繪制視頻幀之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。

數(shù)據(jù)矩陣檢測(cè)/解碼（M7）

OpenMV Cam M7也可以檢測(cè)和解碼數(shù)據(jù)矩陣2D條形碼。您可以在此處查看我們的視頻。

線性條碼解碼（M7）

OpenMV Cam M7還可以解碼1D線性條形碼。特別地，它可以解碼EAN2，EAN5，EAN8，UPCE，ISBN10，UPCA，EAN13，ISBN13，I25，DATABAR，DARABAR_EXP，CODABAR，CODE39，CODE93和CODE128條形碼。您可以在此處查看我們的視頻。