Đồ Án Tổng quan về xử lý ảnh và thư viện Opencv – Ứng dụng chế tạo robot

MỤC LỤC


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 5
1.1. Giới thiệu chung về rô bốt 6
1.2. Giới thiệu rô bốt bám đối tượng 6
1.3. Mục tiêu của đồ án 9
1.4. Giới hạn của đồ án .10


CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH VÀ THƯ VIỆN OPENCV 11
2.1. Giới thiệu về xử lý ảnh 12
2.1.1. Định nghĩa xử lý ảnh 12
2.1.2. Các khái niệm liên quan 12
2.2. Thế nào là thị giác máy 16
2.3. Thư viện OpenCV 16
2.3.1. OpenCV là gì? 16
2.3.2. Vì sao lựa chọn OpenCV? 17
2.3.3. Cấu trúc và nội dung OpenCV như thế nào? .18
2.3.4. Các hàm I/O trong OpenCV .19
2.3.5. Các hàm thực hiện xử lý ảnh 21
2.3.6. Các hàm Histograms and Matching .22
2.3.7. Hàm Contours .22
2.3.8. Cơ sở toán học của thuật toán CamShift 22


CHƯƠNG 3. LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 24
3.1. Cơ bản về Atmega32 .25
3.1.1. Atmega32 là gì? 25
3.1.2. Sơ đồ chân của ATmega32 .26
3.1.3. Giới thiệu về Timer/Counter 0 của ATmega32 30
3.1.4. Bộ truyền nhận dữ liệu USART 32


CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ROBOT 41
4.1. Phương án thiết kế 1: 42
4.1.1. Hình thể hiện .42
4.1.2. Ưu điểm 42
4.1.3. Nhược điểm 42
4.2. Phương án thiết kế 2: .42
4.1.1. Hình thể hiện .42
4.1.2. Ưu điểm .43
4.1.3. Nhược điểm 43
4.3. Chọn phương án thiết kế và kết quả thi công 43


CHƯƠNG 5. XÂY DỰNG PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN .45
5.1. Thị giác máy điều khiển rô bốt di động bám đối tượng 46
5.2. Thuật toán tính hướng và kích cỡ của đối tượng cần theo dõi 47
5.2.1. Thuật toán chung 47
5.2.2. Nhận dạng và bám mục tiêu di động .47
5.2.3. Chuyển đổi không gian màu từ RGB đến HSV .49
5.2.4. Histogram 50
5.2.5. Lọc nhiễu Filter 51
5.2.6. Thuật toán CamShift 51
5.2.7. Thiết kế hoàn chỉnh phần mềm điều khiển 54


CHƯƠNG 6. XÂY DỰNG MẠCH PHẦN CỨNG 57
6.1. Sơ đồ mạch dùng trong đồ án 58
6.1.1. Khối điều khiển trung tâm .58
6.1.2. Khối nguồn 59
6.1.3. Khối truyền thông RS232 59

6.1.4. Khối điều khiển động cơ 59
6.2. Tập lệnh điều khiển rô bốt .61

CHƯƠNG 7. KẾT QUẢ THỰC HIỆN .63
7.1. Kết quả thực nghiệm với sự linh động của rô bốt trên một số địa hình 64
7.2. Thực nghiệm với phần xử lý ảnh ứng dụng điều khiển rô bốt 67
7.2.1. Kết quả thử nghiệm với môi trường tĩnh . 67
7.2.2. Kết quả thử nghiệm với môi môi trường động . 69


KẾT LUẬN 73
PHỤ LỤC A. CHƯƠNG TRÌNH XỬ LÝ ẢNH 75
PHỤ LỤC B. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ROBOT 89
PHỤ LỤC C. CHƯƠNG TRÌNH TRUYỀN THÔNG RS232 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO