CGP

计算机的视觉图像处理器
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CGP指的是计算机视觉图像处理器。

基本介绍

计算机视觉是指用摄像机和计算机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等；图像处理的主要功能是将获得的低质量图像（反差小，模糊，变形等）用计算机处理成更适合人眼观察或仪器检测的图像。计算机视觉图像处理器系统是指用计算机来实现人的视觉功能，也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别。按现在的理解，人类视觉系统的感受部分是视网膜，它是一个三维采样系统。三维物体的可见部分投影到网膜上，人们按照投影到视网膜上的二维的像来对该物体进行三维理解。所谓三维理解是指对被观察对象的形状、尺寸、离开观察点的距离、质地和运动特征（方向和速度）等的理解。计算机视觉图像处理器系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等，它们都把三维的影像作为输入源，即输入计算机的就是三维管观世界的二维投影。如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话，则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换，也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。计算机视觉图像处理器系统主要由三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面，包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。产品的分类和选择也集成于检测功能中。下面通过一个用于生产线上的单摄像机视觉系统，说明系统的组成及功能。视觉系统检测生产线上的产品，决定产品是否符合质量要求，并根据结果，产生相应的信号输入上位机。图像获取设备包括光源、摄像机等；图像处理设备包括相应的软件和硬件系统；输出设备是与制造过程相连的有关系统，包括过程控制器和报警装置等。数据传输到计算机，进行分析和产品控制，若发现不合格品，则报警器告警，并将其排除出生产线。机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源，也可以和CIMS其它系统集成。一种基于全方位计算机视觉的智能隧道安全监控装置，所述的智能隧道安全监控装置包括微处理器、用于监视隧道现场的视频传感器、用于与外界通信的通信模块，所述的微处理器包括：图像数据读取模块，用于读取从视频传感器传过来的视频图像信息；文件存储模块，用于将视频传感器采集的数据存储到存储器中；现场实时播放模块，用于连接外部的显示设备，将监视现场画面实时播放；所述的视频传感器的输出与微处理器通信连接，其特征在于：所述的视频传感器是全方位视觉传感器，所述的视觉传感器包括用以反射监控领域中物体的外凸折反射镜面、用以防止光折射和光饱和的黑色圆锥体、透明圆柱体、摄像头，所述的外凸折反射镜面位于透明圆柱体的上方，外凸折反射镜面朝下，黑色圆锥体固定在折反射镜面外凸部的中心，摄像头对着外凸反射镜面朝上，所述的摄像头位于外凸反射镜面的虚焦点位置；所述的微处理器还包括：传感器标定模块，用于对全方位视觉传感器的参数进行标定，建立空间的实物图像与所获得的视频图像的对应关系；图像展开处理模块，用于将采集的圆形视频图像展开为全景柱状图，机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）把图像抓取到，然后将该图像传送至处理单元，通过数字化处理，根据像素分布和亮度、颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别。进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。机器视觉伴随计算机技术、现场总线技术的发展，技术日臻成熟，已是现代加工制造业不可或缺的产品，广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业。机器视觉是个相对较新的技术，它为制造工业在提高产品质量、提高生产效率和操作安全性上提供了许多技术。机器视觉越来越受欢迎有这样一个主要原因：光学传感具有与生俱来的清洁、安全性和通用性。用视觉有可能去做其他人不知道用传感方法可以做到的事情，比如识别污点、铁锈或者表面腐蚀等等。在其他相关技术中，机器视觉包括图像数字化、图像操作和图像分析，通常使用计算机来完成，它是一门覆盖图像处理和计算机视觉的专业。然而，我们强调机器视觉、计算机视觉和图像处理不是同义的。它们其中之一都不是任何其他两个的子集。计算机视觉是计算机科学的一个分支，而机器视觉是系统工程一个特殊领域。机器视觉没有说明要使用计算机，但是在获取高速处理速度上经常会使用特殊的图像处理硬件，这个速度是普通计算机所不能达到的。尽管早在20世纪30年代用于工业监测的视频系统就已被使用，但工业机器视觉系统首次引起关注是在20世纪70年代中期。在整个20世纪80年代早期，机器视觉发展的很缓慢，主要就是学术研究，很少引起工业兴趣。到了20世纪80年代中期，机器视觉有了一个很大推动力，这个就是主要美国汽车制造商对视觉系统产生了较大兴趣。然后，在美国经历了一段严重的幻觉时期，许多视觉公司纷纷倒闭。而到了80年代末期和90年代早期，由于处理速度的大大提升，机器视觉系统引起了广泛关注。在90年代中期，随着现代RISC处理器提供了在标准计算平台的高处理速度，于是具有通用目的的处理器的角色被修改。在这个时期，学术工作者一直在大范围的产品中稳步地提高灵活性，这个取代了制造工业的主要分支的所有研究。