[发明专利]一种基于DSP的视觉检测系统

权利要求书

1.一种基于DSP的视觉检测系统，其特征在于，所述检测系统的组成模块包括：光源模块、集成的带有百兆以太网接口的数字CCD摄像机、DSP图像处理模块、实时显示模块、数据传输模块、数据记录、分析与处理模块和上位机模块，其中：

所述光源模块照射待检测区域，集成的带有百兆以太网接口的数字CCD摄像机采集光源模块照射区域的目标图像，得到原始图像数据；所述数字CCD摄像机通过其百兆以太网接口将原始图像数据发送给DSP图像处理模块；所述DSP图像处理模块处理原始图像数据，并将处理后的图像数据输出到实时显示模块，所述实时显示模块用于实时显示并记录图像数据；所述上位机模块与DSP图像处理模块相连接，该上位机模块用于进行图像特征提取；所述数据传输模块用于接收经DSP图像处理模块处理后的图像数据，通过以太网传输方式与上位机模块实时高速地交换数据，以便于上位机模块对于图像数据的后续处理及存储；所述的数据记录、分析与处理模块接收数据传输模块输送的数据，并进行记录、分析与处理；

所述DSP图像处理模块包括高速采集模块、几何校正模块、图像预处理模块、图像分割模块、空间模型变换模块、图像匹配模块和高速通信模块，其中：

所述高速采集模块利用TMS320DM64系列的百兆以太网接口对数字CCD摄像机采集的原始图像数据进行采集和转发；

所述几何校正模块用于消除或改正高速采集模块转发的原始图像数据的几何误差，即对原始图像进行恢复；

所述图像预处理模块是将经过几何校正后的图像数据进行加工处理；

所述空间模型变换模块将原色彩系统转换到YCbCr色彩系统，并在YCbCr色彩系统中利用图像分割模块完成图像分割，分割后图像传送到图像匹配模块；

所述图像匹配模块是在基元相似性的条件下，运用匹配准则进行最佳搜索，将具有相同影像的目标全部找到，并将搜索结果传送到高速通信模块；

所述高速通信模块分别与上位机模块、实时显示模块和数据传输模块相连，用于将处理好的数据发送出去，完成实时通信的任务。

2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的视觉检测系统，其特征在于，所述图像预处理模块，其预处理过程包括图像去噪、图像灰度级变换和图像边缘检测，其中：

1）所述的图像去噪用于减少数字图像中的噪声，采用改进小波阈值去噪的方法，将原有的小波去噪的阈值选取公式改为：

T=2lnMN·[(2δ)/MN]·2J-je,(j=j0,···J)]]>

其中：T为阈值，M和N分别为图像的行和列，j为分辨率级别，J为最低分辨率级别，j₀为最高分辨率级别，δ为小波的噪声方差，e为常数，即自然对数的底数；

2）所述的图像灰度级变换，采用窗口函数对去噪后图像进行变换，突出感兴趣的区域，增强对比度，便于后续对图像进行边缘检测；假定原图像f(x,y)的灰度范围为[a,d]，变换后的图像g(x,y)的灰度范围为[0,L-1]，其公式如下：

g(x,y)=L-1b-a[f(x,y)-a]a≤f(x,y)≤bL-1b≤f(x,y)≤cL-1d-c[-f(x,y)+d]c≤f(x,y)≤d]]>

其中：b,c均为原图像的灰度级，并且a＜b＜c＜d；

3）所述的图像边缘检测，采用的是拉普拉斯算子的改进算法，将经过灰度级变换的图像进行边缘提取，以便于进行后续的图像匹配，所述拉普拉斯算子的改进算法包含一个3×3的矩阵，对该3×3矩阵的每行每列以及两个对角线这八个方向进行拉普拉斯运算，并对3×3矩阵中9个位置用不同的系数加权得到3×3矩阵中心处的值，权值反比于各个位置与矩阵中心点的距离；其公式如下：

G=-12-12-42-12-1*A]]>

其中，A代表原始图像数据中对应的3×3图形数据，G代表检测后的图像数据。