[实用新型]一种基于DSP的温室果蔬采摘机器人的视觉系统

说明书

技术领域

本实用新型属于果蔬监测设备技术领域，尤其涉及一种基于DSP的温室果蔬采摘机器人的视觉系统。

背景技术

温室大棚中需要观察各种水果和蔬菜，果蔬出现异常和成熟之后若不能及时处理，那么将会影响果蔬的质量。基于此，需要人工长期不断观察果蔬状况。在简单的重复操作中，利用人工操作不仅费时费力，而且效率很低。机器视觉技术能够大大提高生产率，容易集成信息，让温室大棚种植实现自动化生产。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于DSP的温室果蔬采摘机器人的视觉系统，能够实时进行监控、省时省力，效率高，果蔬生长处理及时，生长过程可控性更好，以解决上述现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为： 一种基于DSP的温室果蔬采摘机器人的视觉系统，包括采集蔬菜图形的摄像头，摄像头通过视频解码器连接到控制器的视频输入接口，控制器连接有用于存储视频数据的存储器、果蔬采摘机器人以及通过视频编码器连接的显示器。

控制器采用TMS320F28335芯片。

视频解码器采用TI 公司的TVP5150。

视频编码器采用SAA7105芯片。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型通过摄像头采集果蔬生长信息，并将该信息通过控制器进行处理比较后，判断是否生长异常或果蔬成熟，从而控制机器人进行果蔬的采摘或者异常处理，并通过显示屏显示异常或果蔬成熟结果，实现果蔬的实时监测和成熟或异常后自动处理，能够果蔬生长的实时进行监控、省时省力，效率高，果蔬生长处理及时，生长过程可控性更好，本实用新型还具有结构简单、成本低的特点。

附图说明

图1是本实用新型的控制原理示意图；

图2是本实用新型的解码器电路结构示意图；

图3是本实用新型的编码器连接结构示意图；

图4是控制流程示意图；

图5是摄像头成像原理图；

图6是系统流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

实施例：如图1-图6所示，一种基于DSP的温室果蔬采摘机器人的视觉系统，包括采集蔬菜图形的摄像头，摄像头通过视频解码器连接到控制器的视频输入接口，控制器连接有用于存储视频数据的存储器、果蔬采摘机器人以及通过视频编码器连接的显示器。

控制器采用TMS320F28335芯片，该器件的精度高，成本低，功耗小，性能高，外设集成度高，数据以及程序存储量大，A/D转换更精确快速。

控制器处理过程：

1、获取视频信息由CCD摄像头完成；

2、视频信号通过解码器转换成亮度参量和色度参量信号，并通过DSP芯片的控制器处理，然后将控制信号传送到采摘机器人的控制部分；

3、控制器输出的信号传输给编码器之后进行显示。

视频解码器采用TI 公司的TVP5150。

视频编码器采用SAA7105芯片。

视频图像信息的采集和处理及其复杂，视频解码器采用TI 公司的TVP5150，摄像机将采集到的模拟信号经过TVP5150 进行解码，然后将解码后得到的数字视频信号发送至显示屏幕，显示设备正常显示必须要求解码芯片正常工作，否则无法显示，TVP5150系列是一颗使用简易，超低功耗，封装极小的数字视频解码器，控制器通过标准I²C接口控制TVP5150的诸多参数，比如色调，对比度，亮度，饱和度和锐度等等，视频解码电路如图2所示，然而视频编码器需要将信号重新叠加复合为视频信号，一般情况下视频编码电路包括滤波、色彩调节及D/A转换等，本申请主要采用SAA7105芯片作为视频编码器的核心芯片，该芯片集成度高，对电压要求很低，被处理的视频信号经过低通滤波后编码为模拟信号，SAA7015接口电路如图3所示。

机器视觉系统的目的是为了给生产者增加一套视觉系统，为了能够获取人的视觉系统所能获取的信号，可利用计算机或图像处理系统加上相关设备模拟人的视觉行为。这是采摘机器人对果蔬判别和定位的基础。视觉传感器通过处理系统和图像处理技术能够获取温室大棚里的环境信息。机器视觉系统主要有判断果蔬是否成熟和对果蔬进行定位的功能。

机器视觉系统由光源、镜头、CCD 摄像机及图像采集系统构成，可以通过这些设备模拟生物的视觉系统功能，使机器人具有对空间物体进行传感和判断的能力，从而完成识别和理解的目的。