Luận Văn nhận dạng và xử lý ảnh vật thể ứng dụng trong điều khiển

M ỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .ii

TÓM TẮT .iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC HÌNH vii

Chương 1 MỞ ĐẦU .1

1.1 Đặt vấn đề .1

1.2 Mục đích .2

Chương 2 TỔNG QUAN .3

2.1 Lý thuyết xử lý ảnh 3

2.1.1 Hệ thống xử lý ảnh 3

2.1.2 Thu nhận ảnh và lưu trữ ảnh 4

2.1.3 Phân tích ảnh 9

2.2 Xác đị nh kho ảng cách bằng sóng siêu âm .22

2.2.1 Khái niệm siêu âm .22

2.2.2 Cảm biến siêu âm và nguyên t ac TOF 22

2.2.3 Cảm biến siêu âm SRF10 .28

2.3 Phần mềm Matlap ứng dụng xử lý ảnh .31

2.3.1 Khái niệm MATLAB 31

2.3.2 Giao diện trong Matl ab .31

2.3.3 Khả năng và ứng dụng của Matlab .33

2.3.4 Hệ thống lệ nh trong Matlab (Matlab Funtion) 33

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

3.1 Bố trí thực hiện đề tài 36

3.1.1 Thời gian 36

3.1.2 Địa điểm .36

3.2 Phương tỉện nghiên cứu 36

3.3 Phương pháp nghiên cứu 37

3.3.1 Phương pháp lý thuyết 37

3.3.2 Phương pháp thực nghiệm .37

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .39

4.1 Xây dựng quy trình nh ận dạng và x ử lý ảnh .39

4.1.1 Quy trình nhận d ạng và xử lý ảnh .39

4.1.2 Quy trình xác định kho ảng cách sử dụng cảm biến siêu âm 40

4.2 Kêt quả nhận dạng và xử lý ảnh .41

4.2.1 Quá trình nhận d ạng và xử lý ảnh .41

4.2.2 Quá trình nhận tín hiệu c ảm biến SRF 10 48

4.2.3 Ket quả chương trình 50

4.3 Kết quả chế tạo và đỉều khiển robot .51

4.3.1 Mô hình chế t ạo .51

4.3.2 Điều khi ể n robot 52

4.3.3 Ket quả khảo nghiệm sơ bộ 54

4.4 Nhận xét 56

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 57

5.1 Kết luận .57
5.2 Đề nghị 57

TÀI LIỆU THAM KH ẢO .58

PHỤ LỤC .59

Chương 1
MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề.

Trong mấy thập kỷ gần đây, xử lý ảnh đã được nghiên cứu mạnh mẽ và đã có rất nhiều ứng dụng trong thực te. Như trong y học, xử lý ảnh số đã được dùng để phát hiện và nhận dạng khối u, cải thiện ảnh X quang, nhận dạng đường biên mạch máu từ những ảnh chụp mạch bằng tia X. Trong cuộc sống gia đình, xử lý ảnh được dùng đe cải thiện ảnh Ti vi. Trong truyền thông video như hội nghị video, điện thoại video thì một vấn đe chính là cần có dải tần rộng. Việc mã hóa thang các chương trình video chất lượng quảng bá cần đến 100 triệu bit/s. Điều này không the đáp ứng được. Nhưng bằng cách mã hóa số và khôi phục ảnh (là những vấn đe của xử lý ảnh ) thì việc trên có the thực hiện chỉ với băng tần 100 nghìn bit/s. Còn trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật, xử lý ảnh đã và đang có những đóng góp quan trọng, đặc biệt là trong lĩnh vực Robot. Robot thông minh ngày nay không the thiếu yếu tố xử lý ảnh. Đó là các vấn đe nhận dạng các đối tượng ngoài môi trường. Từ việc nhận dạng có the giải quyết rất nhiều bài toán như tránh vật cản, dò đường, tìm ■vật Từ những cơ sở đó, việc nghiên cứu bài toán xử lý ảnh trong thời đại ngày nay là rất quan trọng và không the thiếu trong hầu hết các lĩnh vực.

Ngày nay, lĩnh vực khoa học kỹ thuật công nghệ phát triến một cách nhanh chóng và mạnh mẽ, đặc biệt là lĩnh vực Robot thông minh. Xử lý ảnh là bài toán không the thiếu trong Robot nó có the được xem là con mắt của Robot, nó có the giúp Robot quan sát, theo dõi đối tượng , dò đường ,tìm vật, . điều này rất quan trọng cho điều khiển Robot. Vì thế, bài toán xử lý ảnh sẽ giúp cho ta điều khiến Robot một cách chính xác và dễ dàng hơn.
1.2 Mục đích.

Dựa trên những yêu cầu thực tế ngày nay trong lĩnh vực Robot thông minh.

Chúng tôi thực hiện đề tài “nhận dạng và xử lý ảnh vật thể ứng dụng trong điều khiển” với mục đích nhận dạng vật the thông qua màu sắc vật và định dạng vị trí vật the trong không gian đe lấy tín hiệu điều khiến Robot.

Vì thời gian giới hạn cũng như mức độ rộng lớn của đe tài nên chúng em chỉ thực hiện nghiên cứu các vấn đe cơ bản sau:

* Sử dụng Webcame kết hợp phần mềm MATLAB phát hiện đối tượng và định vị

trí đối tượng theo phương x,y.

* Sử dụng cảm biến siêu âm SRF10 để xác định khoảng cách đối tượng theo phương

z.

* ứng dụng xử lý ảnh vào điều khiển ROBOT.