C實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，可對(duì)視覺(jué)智能感知裝置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，并可根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)定視覺(jué)智能感知裝置對(duì)視覺(jué)信息的處理方式。
[0034]如圖1中所示的視覺(jué)智能感知裝置邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，視覺(jué)智能感知裝置中處理器采用基于ARM Cortex-a9架構(gòu)的四核處理器，配備雙通道DDR3內(nèi)存以及固態(tài)硬盤(pán)EMMC存儲(chǔ)，兼具快速讀取與超大容量。同時(shí)配合高效的電源管理單元S5M8767，可完美實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整頻率和電壓，使得裝置的運(yùn)行更穩(wěn)定，功耗更低。
[0035]如圖2所示的視覺(jué)智能感知裝置包括視覺(jué)感知接口、物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)傳接口、測(cè)控程序?qū)懭虢涌凇⒅悄茌敵鼋涌?、圖像采集外觸發(fā)接口、電源輸入接口等功能接口。其中，視覺(jué)感知接口采用camera通信協(xié)議、實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像信息的采集；測(cè)控程序?qū)懭虢涌诓捎肬SB OTG通信標(biāo)準(zhǔn)，完全兼容USB2.0協(xié)議，并可提供一定的主機(jī)檢測(cè)能力，支持主機(jī)通令協(xié)議(HNP)和對(duì)話(huà)請(qǐng)求協(xié)議(SRP);物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)傳接口采用W1-Fi通信技術(shù)，具有覆蓋范圍廣，傳輸速度快的優(yōu)點(diǎn)，并且可與TCP/IP無(wú)縫對(duì)接；圖像采集外觸發(fā)接口通過(guò)I/O中斷的方式可實(shí)時(shí)獲取外部設(shè)備的視覺(jué)信息采集信號(hào)；智能輸出接口綜合了 1/0、RS232、USB等多種通信協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備的合理控制。
[0036]整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)施主要包括視覺(jué)智能感知裝置初始化，系統(tǒng)布設(shè)及連接、網(wǎng)絡(luò)的搭建、視覺(jué)信息的處理方式設(shè)定、視覺(jué)采集信號(hào)的觸發(fā)、視覺(jué)信息的采集和處理、處理結(jié)果的輸出等主要步驟，下面對(duì)各個(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0037]一、視覺(jué)智能感知裝置初始化:視覺(jué)智能感知裝置初始化主要包括初始化操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，視覺(jué)智能感知裝置處理器中安裝無(wú)界面Linux系統(tǒng)。系統(tǒng)制作及安裝過(guò)程如下:在主機(jī)PC上安裝Ubuntu操作系統(tǒng)；在Ubuntu系統(tǒng)下搭建Linux-Qt編譯環(huán)境；下載QT文件系統(tǒng)并對(duì)其進(jìn)行裁剪，刪除QT系統(tǒng)的操作界面文件并將其他相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序加入編譯；重新編譯QT文件系統(tǒng)；通過(guò)以上步驟即可得到無(wú)界面Linux系統(tǒng)，最后通過(guò)測(cè)控程序?qū)懭虢涌趯?xiě)入到處理器中。
[0038]二、系統(tǒng)布設(shè)及連接:根據(jù)應(yīng)用的需求，對(duì)多個(gè)視覺(jué)智能感知裝置進(jìn)行合理布設(shè)，連接視覺(jué)智能感知裝置的圖像采集外觸發(fā)接口和智能輸出接口到外部設(shè)備。
[0039]三、網(wǎng)絡(luò)的搭建:系統(tǒng)主要包括兩路通信:其一為視覺(jué)智能感知裝置與服務(wù)器的通信:多個(gè)視覺(jué)智能感知裝置組成物聯(lián)網(wǎng)，其中服務(wù)器通過(guò)socket套接字編程創(chuàng)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口與無(wú)線(xiàn)路由器進(jìn)行連接。每個(gè)視覺(jué)智能感知裝置通過(guò)自帶的W1-Fi模塊，將處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成W1-Fi信號(hào)與該無(wú)線(xiàn)路由器交互。此過(guò)程中，服務(wù)器和每個(gè)視覺(jué)智能感知裝置均有一個(gè)獨(dú)立的IP地址，通過(guò)判斷不同的IP地址，便可實(shí)現(xiàn)服務(wù)器全局控制、多個(gè)設(shè)備之間無(wú)線(xiàn)通信。其二為服務(wù)器與遠(yuǎn)程監(jiān)控PC的通信:遠(yuǎn)程監(jiān)控PC與服務(wù)器之間通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)連接，使用基于TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，服務(wù)器建立TCP監(jiān)聽(tīng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控PC發(fā)起對(duì)服務(wù)器的連接，TCP建立后保持常連接狀態(tài)不主動(dòng)斷開(kāi)。
[0040]四、視覺(jué)信息的處理方式設(shè)定:處理方式由管理員設(shè)定。其中視覺(jué)智能感知裝置內(nèi)部集成了多種常用的圖像處理算法模塊，包括:降噪、圖像增強(qiáng)、特征提取、運(yùn)動(dòng)模糊消除等，管理員只需要根據(jù)具體需求對(duì)模塊化的處理算法進(jìn)行組合，即可完成處理方式的設(shè)定。最后通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控PC將處理方式發(fā)送至視覺(jué)智能感知裝置的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)傳接口，并傳輸給視覺(jué)智能感知裝置的處理器。
[0041]五、視覺(jué)采集信號(hào)的觸發(fā):視覺(jué)智能感知裝置初始化及完成處理方式設(shè)定后，等待視覺(jué)采集信號(hào)觸發(fā)。視覺(jué)采集信號(hào)分兩種:其一為來(lái)自外部設(shè)備的觸發(fā)，外部設(shè)備的觸發(fā)信號(hào)接入視覺(jué)智能感知裝置的圖像采集外觸發(fā)接口，裝置通過(guò)中斷的方式獲取圖像采集的觸發(fā)信號(hào)；其二為來(lái)自遠(yuǎn)程監(jiān)控PC的觸發(fā)信號(hào)，遠(yuǎn)程監(jiān)控PC用來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，管理員可通過(guò)在遠(yuǎn)程監(jiān)控PC上發(fā)送采集信號(hào)，采集信號(hào)以網(wǎng)絡(luò)的方式發(fā)送至視覺(jué)智能感知裝置。
[0042]六、視覺(jué)信息的采集和處理:當(dāng)視覺(jué)智能感知裝置得到視覺(jué)信息采集信號(hào)后，通過(guò)內(nèi)部的處理器對(duì)連接在視覺(jué)感知接口的視覺(jué)采集模塊進(jìn)行控制，采集模塊主要由拍攝圖像所必需的CCD及光學(xué)鏡頭組成，并可外加應(yīng)對(duì)不同環(huán)境及檢測(cè)內(nèi)容所需要的LED光源，采集模塊可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整其工作距離、分辨率、焦距等指標(biāo)。其視覺(jué)采集方法依據(jù)V4L2編程模型實(shí)現(xiàn)。主要流程為:首先打開(kāi)圖像采集模塊的驅(qū)動(dòng)文件并獲取驅(qū)動(dòng)文件的采集能力；然后根據(jù)采集能力設(shè)置圖像采集的幀格式；之后向驅(qū)動(dòng)申請(qǐng)圖像緩沖空間并將申請(qǐng)到的緩沖空間映射到用戶(hù)空間；最后開(kāi)始視覺(jué)信息的采集，并根據(jù)管理員設(shè)定的處理方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)視覺(jué)信息的處理。
[0043]七、處理結(jié)果的輸出:處理結(jié)果主要通過(guò)兩種方式進(jìn)行輸出，其一通過(guò)視覺(jué)智能感知裝置內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)傳接口將處理結(jié)果輸出給服務(wù)器，服務(wù)器通過(guò)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)、實(shí)時(shí)記錄，并將處理結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控PC，用以實(shí)時(shí)顯示，方便人機(jī)交互；其二通過(guò)視覺(jué)智能感知裝置的智能輸出接口對(duì)外部執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行控制，智能輸出接口集成了串行通信，數(shù)字I/o，USB等多種常用接口，可根據(jù)不同的外設(shè)需求實(shí)現(xiàn)不同的通信協(xié)議以方便對(duì)不同外設(shè)進(jìn)行控制。
[0044]下面描述系統(tǒng)中視覺(jué)智能感知裝置和服務(wù)器兩個(gè)部分的實(shí)現(xiàn)方法，視覺(jué)智能感知裝置的實(shí)現(xiàn)方法流程如圖3所示。
[0045]其中視覺(jué)智能感知裝置作為視覺(jué)信息采集和處理單元，其內(nèi)部處理器安裝Linux多線(xiàn)程操作系統(tǒng)，可方便實(shí)現(xiàn)多任務(wù)之間的協(xié)調(diào)控制。具體實(shí)現(xiàn)方法為:視覺(jué)智能感知裝置開(kāi)機(jī)后初始化系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)，接下來(lái)創(chuàng)建兩個(gè)線(xiàn)程，分別處理與服務(wù)器的通信任務(wù)和對(duì)外部設(shè)備的控制任務(wù)。通信線(xiàn)程的實(shí)現(xiàn)流程為:視覺(jué)智能感知裝置首先向服務(wù)器發(fā)送注冊(cè)信息，經(jīng)過(guò)確認(rèn)后，裝置一方面通過(guò)socket套接字接口接收服務(wù)器的命令數(shù)據(jù)、并通過(guò)管道通信方式傳輸給主線(xiàn)程用于視覺(jué)信息處理，一方面將主線(xiàn)程處理后的結(jié)果發(fā)送給服務(wù)器以供其對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)更新；主線(xiàn)程的實(shí)現(xiàn)流程為:首先利用V4L2編程模型實(shí)現(xiàn)視覺(jué)信息的采集，并按照遠(yuǎn)程監(jiān)控PC設(shè)定的處理方式對(duì)視覺(jué)信息進(jìn)行處理，然后將處理結(jié)果通過(guò)管道通信方式發(fā)送給通信線(xiàn)程交由其進(jìn)行信號(hào)發(fā)送或傳輸?shù)娇刂凭€(xiàn)程用于對(duì)外設(shè)進(jìn)行控制；控制線(xiàn)程的實(shí)現(xiàn)流程為:首先根據(jù)外設(shè)類(lèi)型及需要的通信格式初始化智能輸出接口，然后將接收到的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成外設(shè)控制命令，最后發(fā)送給外部設(shè)備。
[0046]服務(wù)器實(shí)現(xiàn)方法流程如圖4所示，作為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)視覺(jué)智能感知系統(tǒng)的中樞，一方面接收各個(gè)視覺(jué)智能感知裝置的上傳數(shù)據(jù)，一方面可與遠(yuǎn)程監(jiān)控PC信息交互。具體實(shí)現(xiàn)方法為:首先，服務(wù)器連接數(shù)據(jù)庫(kù)并打開(kāi)路由器節(jié)點(diǎn)通信端口，創(chuàng)建與路由器的通信連接，創(chuàng)建套接字監(jiān)聽(tīng)外部設(shè)備的請(qǐng)求、主要是來(lái)自視覺(jué)智能感知裝置與遠(yuǎn)程監(jiān)控PC的網(wǎng)絡(luò)連接請(qǐng)求；當(dāng)接收到外部設(shè)備請(qǐng)求后，即建立TCP連接，并開(kāi)始接收設(shè)備的注冊(cè)信息；當(dāng)收到設(shè)備的數(shù)據(jù)信息時(shí)，服務(wù)器通過(guò)數(shù)據(jù)格式判斷訪問(wèn)數(shù)據(jù)類(lèi)型，若為遠(yuǎn)程監(jiān)控PC，則獲取其控制命令并發(fā)送給視覺(jué)智能感知裝置，若為視覺(jué)智能感知裝置，則獲取視覺(jué)信息處理結(jié)果，更新數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)送數(shù)據(jù)給遠(yuǎn)程監(jiān)控PC，以便其進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。
[0047]本發(fā)明以自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)工件缺陷檢測(cè)為具體的應(yīng)用實(shí)施例，其過(guò)程如下:
[0048]1.視覺(jué)智能感知裝置初始化
[0049]按照上文所述初始化方式對(duì)視覺(jué)智能感知裝置進(jìn)行初始化。
[0050]2.系統(tǒng)布設(shè)及連接
[0051]根據(jù)產(chǎn)品缺陷檢測(cè)的需求，將初始化后的多個(gè)視覺(jué)智能感知裝置以不同的角度布設(shè)在生產(chǎn)線(xiàn)的不同位置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件不同部位的缺陷檢測(cè)。連接視覺(jué)智能感知裝置的圖像采集外觸發(fā)接口到流水線(xiàn)上的工件檢測(cè)傳感器，連接視覺(jué)智能感知裝置的智能輸出接口到流水線(xiàn)上的分流裝置。
[0052]3.網(wǎng)絡(luò)的搭建
[0053]網(wǎng)絡(luò)搭