【國外開源】STM32 機器人視覺攝像機OpenMV Cam設(shè)計（硬件+固件源碼等）

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【深度剖析】研華多核異構(gòu)ARM核心板之機器視覺應(yīng)用案例
[摘要] TI Sitara系列AM5718/5728是采用ARM+DSP多核異構(gòu)架構(gòu)，可以實現(xiàn)圖像采集、算法處理、顯示、控制等功能，具有實時控制、低功耗、多標準工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、工業(yè)人機界面的優(yōu)化、2D/3D圖形處理、1080 HD的高清視頻應(yīng)用、工業(yè)控制設(shè)備的小型化等特點。廣泛應(yīng)用在機器視覺、工業(yè)通訊、汽車多媒體、醫(yī)療影像、工廠自動化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。
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OpenMV項目旨在通過開發(fā)開源的低成本機器視覺攝像機，為業(yè)余愛好者和制造商提供機器視覺。OpenMV項目于2015年成功通過Kickstarter資助。第一代OpenMV攝像機基于STM的STM32F ARM Cortex-M MCU和Omnivision OV7725傳感器。OpenMV攝像機可以在Python3中進行編程，并附有大量的圖像處理功能，如面部檢測和跟蹤，關(guān)鍵點描述符，彩色斑點跟蹤，QR和條形碼支持，AprilTags，GIF和MJPEG記錄等等。

OpenMV攝像機板內(nèi)置RGB和紅外LED，用于編程和視頻流的USB FS，uSD插座和I / O頭，可以分解PWM，UART，SPI和I2C。此外，OpenMV還支持使用諸如WiFi，BLE，Thermal（FIR）和LCD屏蔽等I / O頭的擴展模塊（屏蔽）。

OpenMV配備了專門用于支持OpenMV攝像機的跨平臺IDE（基于QT創(chuàng)建者）。IDE允許查看幀緩沖區(qū)，訪問傳感器控制，上傳腳本并通過串行通過USB（或WiFi / BLE（如果可用））在相機上運行它們。

STM32 機器人視覺攝像機OpenMV Cam實物截圖：

STM32 機器人視覺攝像機OpenMV Cam特性：

• 所有I / O引腳輸出3.3V并具有5V容限。
• 在標準的M12鏡頭座上配有一個2.8mm鏡頭，便于其他鏡頭交換。
• 全速USB（12Mbs）接口到您的計算機。您的OpenMV攝像機在插入時將顯示為虛擬COM端口和USB閃存驅(qū)動器。
• 一個能夠100Mb讀/寫的微型SD卡插槽，允許您的OpenMV攝像頭記錄視頻并輕松拉取機器視覺資產(chǎn)從微型SD卡。
• SPI總線可以運行高達45Mbs，使您可以輕松地將系統(tǒng)中的圖像數(shù)據(jù)傳輸到LCD屏蔽，WiFi屏蔽或另一個微控制器。
• I2C總線，CAN總線和異步串行總線（TX / RX），用于與其他微控制器和傳感器接口。
• 12位ADC和12位DAC。
• 兩個用于伺服控制的I / O引腳。
• 所有I / O引腳上的中斷和PWM（板上有9個I / O引腳）。
• 另外還有一個RGB LED和兩個高功率的850nm紅外LED。
• 由MacroFab在美國制造的OpenMV LLC

OpenMV Cam M4 與 M7區(qū)別：

STM32 機器人視覺攝像機OpenMV Cam應(yīng)用：

• 標記跟蹤

您可以使用您的OpenMV Cam來檢測組的顏色，而不是獨立的顏色。這允許您創(chuàng)建可以放置在對象上的色彩制作者（2個或更多顏色標簽），允許您的OpenMV Cam了解標簽對象的內(nèi)容。視頻演示這里。

• 人臉檢測

您可以使用OpenMV Cam（或任何通用對象）檢測Faces。您的OpenMV Cam可以處理Haar Cascades進行通用對象檢測，并配有內(nèi)置的Frontal Face Cascade和Eye Haar Cascade來檢測臉部和眼睛。

• 眼睛追蹤

您可以使用眼動跟蹤與您的OpenMV攝像頭來檢測某人的注視。然后，您可以使用它來控制機器人。眼睛跟蹤檢測瞳孔的位置，同時檢測圖像中是否有眼睛。

• 光流

您可以使用光流來檢測您的OpenMV攝像機正在查看的翻譯。例如，您可以使用四通孔上的光流來確定其在空氣中的穩(wěn)定性。

• QR碼檢測/解碼

您可以使用OpenMV Cam在其視野中讀取QR碼。通過QR碼檢測/解碼，您可以使智能機器人能夠讀取環(huán)境中的標簽。您可以在此處查看我們的視頻。

• 邊緣/線路檢測

您可以通過Canny Edge Detector算法或簡單的高通濾波進行邊緣檢測，然后進行閾值處理。在您擁有二進制圖像后，您可以使用霍夫檢測器查找圖像中的所有行。通過邊緣/線檢測，您可以使用OpenMV Cam來輕松檢測對象的方向。

• 模板匹配

您可以使用與OpenMV Cam模板匹配來檢測翻譯的預(yù)先保存的圖像何時被視圖。例如，可以使用模板匹配來查找PCB上的基準或讀取顯示器上的已知數(shù)字。

• 圖像捕獲

您可以使用OpenMV攝像頭捕獲多達320x240 RGB565（或640x480灰度）BMP / JPG / PPM / PGM圖像。您可以直接控制如何在Python腳本中捕獲圖像。最重要的是，您可以在保存機器視覺功能和/或繪制框架之前進行預(yù)設(shè)。

• 視頻錄制

您可以使用OpenMV攝像機記錄多達320x240 RGB565（或640x480灰度）MJPEG視頻或GIF圖像。您可以直接控制如何將每個視頻幀記錄在Python腳本中，并完全控制視頻錄制的開始和結(jié)束。而且，像拍攝圖像一樣，您可以在保存機器視覺功能和/或繪制視頻幀之前對其進行預(yù)處理。

• 數(shù)據(jù)矩陣檢測/解碼（M7）

OpenMV Cam M7也可以檢測和解碼數(shù)據(jù)矩陣2D條形碼。您可以在此處查看我們的視頻。

• 線性條碼解碼（M7）

OpenMV Cam M7還可以解碼1D線性條形碼。特別地，它可以解碼EAN2，EAN5，EAN8，UPCE，ISBN10，UPCA，EAN13，ISBN13，I25，DATABAR，DARABAR_EXP，CODABAR，CODE39，CODE93和CODE128條形碼。您可以在此處查看我們的視頻。

• AprilTag跟蹤（M7）

甚至比上述的QR碼更好，OpenMV Cam M7也可以追溯到160x120的AprilTags，高達約12 FPS。AprilTags是旋轉(zhuǎn)，尺度，剪切和照明不變的最先進的流感標記。我們在這里有一個這個功能的視頻。

附件內(nèi)容截圖：

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基于STM32F407的openmv項目設(shè)計資料，下載鏈接：https://www.cirmall.com/circuit/847/detail?3