[发明专利]可重构控制器的视觉系统

权利要求书

1.一种可重构控制器的视觉系统，其特征在于，包括：图像采集模块、图像处理模块、状态协调模块、接口模块，其中：图像采集模块负责采集图像并将图像转变为数字信号传输给接口模块，并从接口模块接受采集的命令；图像处理模块从接口模块接收待处理的图像数据，对图像数据进行信息提取，并将得到的任务信息传输到接口模块；接口模块负责图像采集模块、图像处理模块和状态协调模块的信息传输交换和分配，并将图像处理模块的任务信息传输给自治域中的执行模块；状态协调模块接收接口模块传输的信息，对图像采集模块进行状态的控制，并将控制命令传输给接口模块，同时协调图像采集模块与自治域中执行模块的工作。

2.根据权利要求1所述的可重构控制器的视觉系统，其特征是，所述图像处理模块，包括图像预处理模块、特征提取模块、模式识别模块，图像预处理模块对待处理的图像进行预处理，并将预处理后的图像信息输给特征提取模块，特征提取模块从图像预处理模块处理后的图像信息提取所需要的特征，然后传输给模式识别模块，模式识别模块接收特征提取模块的信息，进行图形特征匹配，然后将匹配后的特征信息传送到接口模块；图像预处理模块、特征提取模块也可直接将信息传输给接口模块，如进行边缘检测时，预处理模块直接将预处理后的边缘点传输给接口模块。

3.根据权利要求2所述的可重构控制器的视觉系统，其特征是，所述图像预处理模块，负责对待处理的图像进行如下预处理模式中的一种或一种上的处理，预处理包括如下：灰度转换、光线补偿、亮度对比度调节、梯度效果、二值化、轮廓效果、面积处理、腐蚀效果、膨胀效果、填充黑洞、细化效果。

4.根据权利要求2所述的可重构控制器的视觉系统，其特征是，所述特征提取模块，对预处理后的图像进行特征提取，特征提取包括：直线检测提取、圆检测提取、椭圆检测提取、角点提取，分别提取直线、圆、椭圆几何形状，特征提取模块以像素的点数作为阈值进行提取，阈值由图像的特征具体设定，当在某一直线上的像素点数大于此阈值时，就表明此直线是存在的，并将该直线提取到目标识别模块，当符合某一圆或椭圆的像素的数目大于此阈值时，就表明此圆或椭圆是存在的，并将该圆或椭圆提取到目标识别模块。

5.根据权利要求2所述的可重构控制器的视觉系统，其特征是，所述目标识别模块，对特征提取后的图像进行目标检测，与内存中已加载的模版图像进行匹配，然后将匹配后的图像中心、图像的旋转角度传送到接口模块，再由接口模块传输给自治域的执行模块，完成一次任务，进入下一次循环。

6.根据权利要求1所述的可重构控制器的视觉系统，其特征是，所述状态协调模块，负责接收视觉接口模块传输的状态信息，状态信息包括图像采集模块、图像处理模块及自治域的执行模块的状态信息，如果外部任务已完成并且图像处理模块与图像采集模块处于空闲状态，则命令图像采集模块继续采集，开始下一轮任务循环，状态协调模块将此采集的命令返还给接口模块，由接口模块将此命令传输给图像采集模块，并协调图像采集模块与自治域的执行模块之间的工作，避免图像采集模块和执行模块之间发生冲突或任务絮乱。

7.根据权利要求1所述的可重构控制器的视觉系统，其特征是，所述接口模块，接收图像采集模块的图像数据，并传输给图像处理模块，接口模块接收来自图像处理模块的处理结果，传输给自治域中执行模块；接口模块将图像采集模块和图像处理模块及自治域中执行模块的状态传输到状态协调模块，并从状态协调模块取出图像采集模块是否允许采集的命令。