基于单片机的图像采集与处理

1、 基于单片机的图像采集与处理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 25513456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。由于该

2、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：l时钟频率高达80MHZl带有Flash存储器，容量是256KBl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。 BE

3、A Confidential. | 6三、系统硬件设计摄像头Ov7670(fifo)：l有效像素为640480（即30W）l所用的输出格式为QVGA（240*320）l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lov7670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液晶显示屏，它是T

4、FT-LCD液晶显示屏中的一种,控制器为ili9327：l像素为240RGB*432（设计中为240*320）lGRAM为233280字节l支持18-/16-/9-/8-比特的数据总线接口l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配置系统时钟初始化初始化LCDLCD初始化初始化CMOSCMOS中断初始化中断初始化 存储和读取数据存储和读取数据图像处理图像处理图像显示

5、图像显示BEA Confidential. | 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 写使能写使能fifo 写禁止写禁止1）存储数据：2）读取数据：读读取像素高位字取像素高位字节节读时钟信号读

6、读取像素低位字取像素低位字节节第二个读时钟信号第二个VSYNCVSYNCBEA Confidential. | 14四、系统软件实现图像处理 2020* *3203203 3* *320320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RGBRGB色转化为灰度色色转化为灰度色中值滤波中值滤波阈值分割阈值分割提取骨架提取骨架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：114. 0587. 0299. 0BGRGray)256)12829_150_77_()(8(bluegmgreengmredgmuGrayBEA 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l 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。l进一步的工作 细化 hough 骨架提取BEA Co