机器视觉在LED驱动中的应用与研究

作     者：许木桂 

作者单位：广东工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何苗

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0803[工学-光学工程] 

主      题：LED驱动 机器视觉 图像处理 伺服驱动 算法 编程 BP神经网络 

摘      要：人工智能(Artifical Intelligence,AI)是当今热点技术之一,随着未来5G技术的普及,它将发挥更大的作用。在人工智能应用中,机器视觉(Machine Vision)扮演着重要角色,它为人工智能提供具有类似人眼功能,甚至乎在测量、特征识别、图像分析等领域,机器视觉比人眼做得更好。在控制领域,机器视觉提高了生产的灵活性、柔性和自动化程度。LED(Lighting Emitting Diode)照明是一种半导体固体发光器件,具有节能、环保、发光响应快、可控制性好、体积小、寿命长等优点被大力推广使用,它逐渐取代传统的白光灯、日光灯等照明。相比较传统照明的控制方式,LED照明控制方式更加智能化、数字化、网络化,同时许多还具有温度、湿度、光度等监测功能。当前LED的智能驱动控制大多数都是基于IOT(Internet Of Things)物联网。而本论文则从人工智能、机器视觉等比较前沿技术入手研究LED的驱动控制。机器视觉在LED驱动控制方面具有很大的优势,例如能自动跟踪要照明的目标、可以识别人面部表情,感知人的情绪状态,从而调节LED的RGB颜色,使LED照明光线氛围和人的情绪相协调,从而调节人的心理和生理状态。另外,在道路照明方面,机器视觉可以很准确地识别有无人和车辆经过,这样可以在没有无人和车辆经过时关掉或者减少照明,达到节能的目的。由此可见机器视觉在LED照明智能控制方面大有作为,而且随着机器视觉相关产品的价格逐年下格,其在LED智能驱动控制领域也逐渐走向现实。本论文通过运用计算机图像处理方法,对LED照明目标进行特征分析,利用编程和算法将目标的相关数据传送给控制系统对LED进行操控。所涉及知识有计算机图像处理、电路、编程和算法、机械结构、伺服驱动等等。在机器视觉领域,所用到编程工具有opencv、halcon、matlab、labview、visual c++等,这些软件工具各有其特点和应用场合,在本论文项目中都运用到。本论文所论述的LED智能控制方式比较新颖,涉及的知识面比较广,工程性强。这也很吻合本人所攻读专业硕士的特点。