[发明专利]机器人视觉系统及其处理方法

权利要求书

1.一种机器人视觉系统，包括图像采集机构和图像处理机构，其特征在于：所述图像处理机构包括主机处理模块和至少一个经与服务器与所述主机处理模块相通讯的从机处理模块；

所述主机处理模块包括：

图像接收单元，用于实时接收图像采集机构传送来的编码后的视频帧图像；

存储文件信息检测单元，用于实时检测各从机处理模块的存储文件信息；

文件存储任务分配单元，用于根据从机处理模块的存储文件信息，向各从机处理模块分配相应的文件存储任务，将编码后的视频帧图像存储至相应的从机处理模块内；

图像识别任务分配单元，用于向各从机处理模块分配图像识别任务；所述从机处理模块包括图像识别任务接收单元，用于接收图像识别任务；且所述从机处理模块内配置有封装若干个图像识别算法的图像识别引擎；

算法调取单元，用于调取图像识别引擎内相应的图像识别算法来执行图像识别任务；

识别结果传送单元，用于将识别结果传送至主机处理模块。

2.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统，其特征在于：所述图像采集机构包括光学组件和CCD图像传感器，所述光学组件依次经所述CCD图像传感器、AD转换模块将采集的图像信息发送至所述图像处理机构。

3.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统，其特征在于：所述存储文件信息检测单元包括：

从机故障检测部分，用于接收各个从机处理模块发送的心跳信号，若主机处理模块接收到心跳信号时，则判断从机处理模块正常工作；否则，判断从机处理模块发生故障；

文件存储信息接收部分，用于接收正常工作的从机处理模块发送来的块状态信号以及从机处理模块的文件存储信息。

4.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统，其特征在于：所述从机处理模块还包括识别结果汇总单元，用于获取其他从机处理模块内的识别结果并进行汇总。

5.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统，其特征在于：所述图像处理机构还包括PS端，所述PS端与可编程逻辑PL端通过AXI总线相通讯。

6.根据权利要求5所述的一种机器人视觉系统，其特征在于：所述PS端设有相应外设接口，所述外设接口包括SD卡接口、以太网接口、USB接口和CAN通讯接口。

7.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统，其特征在于：所述图像处理机构为镶嵌有ARM硬核的FPGA处理器。

8.一种基于上述1-7任一项权利要求所述的一种机器人视觉系统的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、主机处理模块实时检测各个从机处理模块的存储文件信息；

S2、图像采集

外界光线通过光学组件形成CCD图像传感器的感光面上的入射光，其感光区域通过光电二极管将光信号转换为电荷信号，通过驱动信号从CCD图像传感器的输出端串行输出模拟量信号到AD转换模块实现采样转换为数字信号并编码；

S3、主机处理模块实时接收图像采集机构传送来的编码后的视频帧图像；

S4、图像分配

根据从机处理模块的存储文件信息，主机处理模块向各个从机处理模块分配相应的文件存储任务，将编码后的视频帧图像存储至相应的从机处理模块内；

S5、主机处理模块向各个从机处理模块分配图像识别任务；

S6、从机处理模块接收图像识别任务并调取图像识别引擎内相应的图像识别算法来执行图像识别任务；

S7、将识别结果由主机反馈至主机处理模块。

9.根据权利要求8所述的一种机器人视觉系统的处理方法其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：

S21、各个从机处理模块发送心跳信号至主机处理模块，若主机处理模块接收到心跳信号时，则判断从机处理模块正常工作，进入下一步；否则，判断从机处理模块发生故障，结束；

S22、正常工作的从机处理模块向主机处理模块发送块状态信号，从机处理模块将自己的文件存储信息以块状态的形式发送给主机处理模块。

10.根据权利要求8所述的一种机器人视觉系统的处理方法，其特征在于：步骤S6具体包括以下步骤：

S61、图像预处理

对视频帧图像中的待识别部分进行切割，将切割后的视频帧图像分别进行灰度化和大小归一化处理，得到预处理图像；

S62、参数训练

将预处理图像转换成一个特征向量集，根据特征向量集生成特征空间；其中，每一个图像对应特征空间中的一个点；

S63、输入检测识别

将待识别图像投影到特征空间，并通过待识别图像的投影点在特征空间的位置以及投影线的长度来进行判定和识别图像。