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基于openmv的图像质量监控与失真检测系统

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现代电子技术 2024年第21期47卷 51-58页

作者：张学刚王涛尚国清青海民族大学青海西宁810007 青海民族大学通信工程国家级实验教学示范中心青海西宁810007 青海民族大学通信工程重点实验室青海西宁810007

针对图像质量监控过程中出现的失真等问题,提出一种基于openmv的图像质量监控与失真检测系统。该系统以STM32单片机作为主控板,搭载openmv作为图像采集设备,通过优化openmv IDE软件的函数库检测方法,对图像数据进行失真检测,在保证精度... 详细信息

针对图像质量监控过程中出现的失真等问题,提出一种基于openmv的图像质量监控与失真检测系统。该系统以STM32单片机作为主控板,搭载openmv作为图像采集设备,通过优化openmv IDE软件的函数库检测方法,对图像数据进行失真检测,在保证精度达标的情况下提高了检测速度。该系统能够识别视频监控画面中雪花噪声、亮度异常、图像偏色、图像模糊和黑屏等失真类型,并在检测出失真后进行示警。实验结果表明,该系统图像失真类型检测示警平均成功率达到了85%以上,展现出了良好的准确性和实用性。能够适应不同环境和场景的监控需要。

关键词：质量监控 openmv 雪花噪声亮度异常图像偏色图像模糊黑屏

基于openmv的五自由度机械臂控制方法研究

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机床与液压 2024年第5期52卷 1-7页

作者：张宇豪庞辰骅宋子韩钱嘉毅蒋书波南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏南京211816

以五自由度机械臂为研究对象,建立D-H数学模型,探究几何法与代数法求关节角的过程,使用五次多项式插值的运动轨迹规划算法。通过建立仿真模型验证了运动学求解方法与轨迹规划算法的有效性。采用一种基于机械臂几何模型的逆运动学分析方... 详细信息

以五自由度机械臂为研究对象,建立D-H数学模型,探究几何法与代数法求关节角的过程,使用五次多项式插值的运动轨迹规划算法。通过建立仿真模型验证了运动学求解方法与轨迹规划算法的有效性。采用一种基于机械臂几何模型的逆运动学分析方法,设计openmv摄像头的图像识别与处理算法来精准定位目标物,并将目标物的位姿发送给主控系统,实现五自由度机械臂自主抓取目标物的功能。以乒乓球为抓取目标进行实验验证,结果表明:此设计能精准定位目标物,完成有效抓取,控制性能稳定、可靠。

关键词： openmv 目标检测机械臂逆运动学几何法

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基于openmv的类人机器人投篮系统设计

机床与液压 2020年第12期48卷 191-197页

作者：牛国臣朱通中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

针对使用线性CCD作为图像采集模块的类人机器人图像获取时间长、效率低等缺点,设计一种基于openmv的类人机器人。类人机器人投篮系统设计首先完成软硬件设计,然后将采集到的图像转为HSV颜色模型,利用图像分割技术将目标与背景进行分割,... 详细信息

针对使用线性CCD作为图像采集模块的类人机器人图像获取时间长、效率低等缺点,设计一种基于openmv的类人机器人。类人机器人投篮系统设计首先完成软硬件设计,然后将采集到的图像转为HSV颜色模型,利用图像分割技术将目标与背景进行分割,进而计算质心坐标,最后通过专家控制策略输出得到相应的信号调整机器人的动作。实验表明:该系统具有较高的可靠性、适应性及有效性。

关键词： openmv 类人机器人图像分割目标识别专家控制

基于openmv图像识别的自主迷宫寻宝小车

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现代电子技术 2024年第5期47卷 70-74页

作者：赖盛英谢鑫鑫樊伟征王慧琴陈袁丰上海工程技术大学数理与统计学院上海201620 上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

基于机器视觉模块openmv和TC264单片机,设计基于图像识别的自主迷宫寻宝小车。通过识图装置openmv识别藏宝图,定位宝藏坐标、识别迷宫矩阵,并通过串口发送给单片机,利用多目标A算法进行路径规划,利用陀螺仪与编码器进行实时定位,根据小... 详细信息

基于机器视觉模块openmv和TC264单片机,设计基于图像识别的自主迷宫寻宝小车。通过识图装置openmv识别藏宝图,定位宝藏坐标、识别迷宫矩阵,并通过串口发送给单片机,利用多目标A算法进行路径规划,利用陀螺仪与编码器进行实时定位,根据小车当前的坐标与宝藏坐标对比来进行小车的控制,同时使用超声波避障模块及按键等实现迷宫寻宝的任务。通过实验证明,小车系统运行流畅,各个模块之间协调配合,定位精度可达0.2 mm,判别真伪宝藏并将信息发送给单片机的时间在1~2 s,在科学性、准确性、可行性、创新性和完整性方面均有较好的表现。

关键词： openmv TC264单片机图像识别迷宫寻宝多目标A算法实时定位

基于openmv的疲劳驾驶检测系统的设计与实现

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基于OpenMV的疲劳驾驶检测系统的设计与实现

作者：许龙铭华南理工大学

学位级别：硕士

自动驾驶汽车的实用化,意味着人工智能在汽车领域的应用越来越创新、成熟。同时,基于机器视觉、语音识别等人工智能技术的驾驶辅助系统也备受业界关注,而汽车智能化、多元化发展首先应该考虑的是行车安全。据每年交通部门发布的事故统计... 详细信息

自动驾驶汽车的实用化,意味着人工智能在汽车领域的应用越来越创新、成熟。同时,基于机器视觉、语音识别等人工智能技术的驾驶辅助系统也备受业界关注,而汽车智能化、多元化发展首先应该考虑的是行车安全。据每年交通部门发布的事故统计,疲劳驾驶一直是引发交通事故的主要原因之一。为此,本文提出了一种基于眼部特征算法设计的疲劳驾驶检测系统。目前基于眼部特征实现的疲劳检测方法中最常用的是PERCLOS算法,通过单位时间内驾驶员眼睛闭合达到一定程度的时间与总时间的比例来判断驾驶员疲劳状态。本文在PERCLOS算法的基础上,提出一种基于眨眼频率的检测算法,通过驾驶员单位时间内的眨眼次数变化进行疲劳检测。本文对驾驶员眼部特征、握力特征和汽车横向加速度特征进行多信号的监测,能够从人体生理信号、动作特征以及汽车运动轨迹中进行准确的疲劳驾驶判断,实验识别率达到90%以上,同时以极低的成本搭建了对性能要求较高的车载图像处理硬件系统。本文选用openmv作为系统主控,驱动CMOS摄像头获取人脸图像,通过基于Haar特征的Cascade分类器实现人眼识别,对人眼区域进行颜色深度分析后识别瞳孔,进而计算出驾驶员的眨眼频率。从驾驶员的眨眼频率、驾驶员对方向盘的握力特征以及车辆的横向急动度三个参数分析判断驾驶员的疲劳状态。当驾驶员出现疲劳驾驶时将状态数据通过NB-IoT向云服务器上报,同时使用TTS模块对驾驶员进行持续语音提醒,直至LD3320语音识别电路接收到用户回复的特定语音指令。数据远程处理方面,专门为系统开发基于Qt的PC监测软件,用于联网获取服务器数据并存储到本地My SQL数据库中进行集中管理,管理员可根据驾驶员的情况采取必要的预警措施,防止情况进一步恶化。对样机进行功能测试后得到的实验数据表明,本文设计的疲劳检测系统实现了基于多参数的疲劳驾驶判断,同时系统具有低功耗、低成本、检测快速和智能语音交互等优势,为疲劳驾驶预警研究提供了一个可行方案。

关键词： openmv NB-IoT Haar Cascade 眨眼频率握力特征

基于DSP和openmv视觉模块无人机追踪系统研究与设计

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基于DSP和OpenMV视觉模块无人机追踪系统研究与设计

作者：张旻昊南京理工大学

学位级别：硕士

近年来随着四旋翼无人机和机器视觉技术飞速发展,集环境感知、规划决策、自动飞行等功能于一身的视觉图像采集分析系统逐渐成为该领域的研究重点和热点。本论文主要基于这个热点选择了基于DSP的无人机和机器视觉模块相结合这个课题,该... 详细信息

近年来随着四旋翼无人机和机器视觉技术飞速发展,集环境感知、规划决策、自动飞行等功能于一身的视觉图像采集分析系统逐渐成为该领域的研究重点和热点。本论文主要基于这个热点选择了基于DSP的无人机和机器视觉模块相结合这个课题,该课题能够使无人机完成各种飞行动作及追踪特定的目标,其具有十分简单的结构,较低的成本,可以达到极高的跟踪精度,后续能够实现扩展,可用于室内低空飞行以及室外空旷环境下飞行,实用价值比较高。本课题主要利用基于双核DSP作为控制核心,利用Open MV机器视觉模块采集图像信号,运用Python语言编写程序对采集的图像信号进行处理,设计一系列算法识别路径、规划路径以及目标识别与跟踪,有效的控制无人机,沿着指定轨迹飞行,并在飞行过程中能对采集到的图像信息进行辨识处理,分辨物体的部分特征、并能对运动的目标实时跟踪。该论文主要阐述了无人机工作原理以及硬件架构和配套的飞控程序以及视觉模块程序的设计。该无人机系统主要由DSP芯片和各种传感器以及嵌入式视觉模块组成,通过双摄像头采集图像数据后,利用嵌入式图像处理库运用神经网络算法为主的多种目标检测算法计算期望飞行姿态参数,通过串口发送给控制芯片,控制芯片在飞控程序的控制下完成对无刷电机的控制,实现各种飞行动作,该论文对飞控程序进行了优化,并在实验室进行了各种状态的测试,最后完成了无人机自主识别和跟踪预设目标物体的目标任务。

关键词：双核DSP 机器视觉 openmv 四旋翼无人机目标跟踪图像处理

基于Scratch与openmv的教育无人机编程教学平台的设计与研究

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基于Scratch与OpenMV的教育无人机编程教学平台的设计与研究

作者：孙志刚西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来随着计算机科学和互联网技术的飞速发展,互联网行业在我国经济中所占比重正在逐年上升。同时国家也在大力提倡发展人工智能相关产业和人工智能教育。因此计算机编程教育和人工智能相关教育也得到了越来越多的重视,目前计算机编程... 详细信息

近年来随着计算机科学和互联网技术的飞速发展,互联网行业在我国经济中所占比重正在逐年上升。同时国家也在大力提倡发展人工智能相关产业和人工智能教育。因此计算机编程教育和人工智能相关教育也得到了越来越多的重视,目前计算机编程课程已经开始逐步走入我国中小学生的课堂里而人工智能相关教育也处于快速发展的阶段。目前有很多学校和机构都希望开展编程和人工智能相关教学课程,但以传统授课方式开展此类教学活动教学效果往往不尽如人意。为满足学校和教育机构开展青少年编程和人工智能教育课程的需求并获得更好的教学效果,开发建设一个用于编程和人工智能知识教育的教学平台势在必行。本文在阅读了相关文献的基础上,对Scratch3.0、Blockly等积木化编程项目进行了深入的调研与学习,对openmv模块相关功能开发方法进行了研究与实验,对平台可能使用到的软硬件间通信方式进行了调研与实验。在对平台可能用到的关键性技术有了一定认识后,调查了青少年编程和人工智能相关课程对平台的硬件需求和软件平台的功能性与非功能性需求。基于React、***、Java Script、Micro Python等技术开发了基于Scratch与openmv的教育无人机编程教学平台。本文主要完成了以下内容:（1）对基于Scratch与openmv的教育无人机编程教学平台进行了功能性需求分析和非功能性需求分析。在需求分析阶段首先根据教学目标明确了平台的教育理念,然后对平台进行功能性需求分析并建立了平台的用例模型,对关键用例进行了分析与说明,最后确定了平台的非功能性需求。（2）对基于Scratch与openmv的教育无人机编程教学平台进行设计与实现。设计与实现阶段首先确定了平台的整体架构与功能模块划分,然后对用于软硬件间通信的通信协议进行了详细设计。最后,运用React框架和Java Script对Scratch3.0进行二次开发,设计并实现了教育无人机编程控制模块、硬件扩展板编程控制模块、openmv核心板人工智能编程控制模块和其它积木模块,针对编程模块中的一些积木为提高积木易用性开发了对应的前端工具模块,并对编程平台界面进行了设计与开发,运用Electron框架对Scratch编程教学平台进行了打包将其打包为可直接运行的桌面应用程序;运用***设计并实现了Link Server通信中间件并使用Node Pkg将其打包为桌面应用程序;在openmv核心板上使用Micro Python设计并实现了硬件通信模块和人工智能模块的功能。（3）对基于Scratch与openmv的教育无人机编程教学平台进行了测试。首先对平台中的各个模块中的所有积木单独进行了功能性测试,然后运用课程设计的教学场景案例对积木的组合编程功能进行了测试保证了积木的组合编程能力,最后对系统的非功能性需求进行了测试。测试结果表明,本文开发的基于Scratch与openmv的教育无人机编程教学平台能够良好的满足教学需求,达到了平台开发预期效果。并且本平台目前已经在部分学校的教学中投入使用并获得了良好反馈。

关键词： Scratch openmv 无人机青少年编程教学

基于卷积神经网络和openmv的智慧农业大棚系统研究

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基于卷积神经网络和OpenMV的智慧农业大棚系统研究

作者：叶锦成江西师范大学

学位级别：硕士

现代农业大棚可以为各类农作物提供适宜的生长环境,从而极大地提升其质量和产量。然而,病虫害及环境参数等因素会对农作物的收成产生巨大影响,因此农业工作人员的农作物病虫害管理和提供适宜的生长环境工作尤为重要。目前,我国的温室大... 详细信息

现代农业大棚可以为各类农作物提供适宜的生长环境,从而极大地提升其质量和产量。然而,病虫害及环境参数等因素会对农作物的收成产生巨大影响,因此农业工作人员的农作物病虫害管理和提供适宜的生长环境工作尤为重要。目前,我国的温室大棚在作物病虫害管理方面存在不足,而在环境参数的管理方面也相对滞后,同时智能化信息化水平也严重不足。这些繁杂的工作很难依靠人工完成,无法满足农业产业现代化的需求。为了解决农业现场的病害识别及环境监管的痛点,本文研究实现了可应用于微型嵌入式终端的轻量化深度神经网络作物病害识别模型,并将模型部署于嵌入式移动终端openmv上,把该病害识别终端应用在适用于现代化大棚的智慧监管系统中,最终实现了智慧大棚病害及环境参数的动态管理。本文的主要的工作如下:(1)基于深度神经网络的轻量化农作物病害识别模型。选取MobileNetV2、Shuffle Net两种轻量化预训练神经网络模型,利用改动后的plant-village增强型数据集进行迁移学习,通过比对SGD、RMSProp、Adam三种优化器以及使用固定学习率或余弦衰减动态学习率的方法,验证了采用Adam优化器和余弦退火衰减学习策略可得出性能较好的MobileNetV2学习模型。(2)将MobileNetV2轻量化模型应用于openmv嵌入式图像处理模块。通过openmv终端的图像颜色阈值追踪功能构建基于颜色阈值的图像识别系统,借助舵机改变云台及摄像头位置,在捕捉到颜色阈值范围内的病害图像时进行病害识别,从而提高复杂背景下的识别精度、减少终端资源浪费。(3)基于STM32F4主控芯片完成了各类环境因子采集传感器的集成,同时设计了一套可改变农业大棚环境因子的硬件设备,利用广和通4G模块实现与One NET物联网云平台及小程序端的可视化交互。(4)开发基于One NET物联网云平台的可视化交互界面,同时开发了基于微信小程序的农业大棚多业务识别监管系统,实现农业大棚多业务、多场景和多方式的动态监管。

关键词：卷积神经网络轻量化模型病害识别 openmv 嵌入式系统

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openmv智能物料搬运方向的开发

电子技术与软件工程 2022年第3期 107-112页

作者：李虹张宇晨苗旭焘南开大学滨海学院电子科学系天津市300270

本文基于如今智能化机器人工作日渐成为当今趋势,机器人的出现让生产效率大幅度地提高了。目前,大多数机器人在货运搬运方面还存在着劳动率低,安全隐患大等一系列的问题。由此,本文设计出一款能够搬运货物的机器人。其以STM32-f103C8T6... 详细信息

本文基于如今智能化机器人工作日渐成为当今趋势,机器人的出现让生产效率大幅度地提高了。目前,大多数机器人在货运搬运方面还存在着劳动率低,安全隐患大等一系列的问题。由此,本文设计出一款能够搬运货物的机器人。其以STM32-f103C8T6作为核心控制器,控制多模块,可实现识别、搬运等功能,代替人工繁琐性工作,生产自动化,降低安全隐患。

关键词：智能物流搬运机器人物料颜色识别 openmv STM32