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特点和优势
(1)支持两种开发环境。实验软件提供jupyter notebook和VS2015两种开发环境,其中jupyter notebook采用Python编程语言,VS2015采用C++编程语言,用户根据实际需要选择,可满足不同院校的教学要求。
(2)源代码开放。开放全部软件框架和算法级源代码,学生可在代码层面,通过调参、代码填充等方式进行应用和验证性质的课程基础实验,也可参考实验指导书,自行编写代码,进行相对复杂的项目实验。教师则可依托该平台,进行深度的二次开发。
系统主要功能模块
(1)边缘计算终端
边缘计算终端采用NVIDIA公司的Jetson Nano处理器,该处理器具备GPU运算功能,既可作为边缘计算终端(即小型电脑)使用,也可进行基于深度学习的数字图像处理相关的分析和运算。通过在处理器中部署视觉系统SDK、Python和OpenCV等相关软件和框架,以及与外接星空网页版,星空(中国)的通讯协议,学生即可完成从视觉系统硬件搭建、图像采集、图像处理,到实验流程设计与论证,再到视觉系统和外部星空网页版,星空(中国)的联动控制等一系列功能,无需另外配置电脑。
边缘计算终端主要技术参数如下:
l 处理器:64位四核CORTEX-A57,128核MAXWELL GPU;
l 内存:4GB LPDDR,板载存储:64GB;
l 接口:USB3.0×4,Micro USB×1, HDMI×1,RJ45×1,DC5.5×2.1电源接口;
l 集成Linux、Python等运行环境,支持数字图像处理、机器视觉、深度学习等算法、硬件、应用的开发和学习。
机械臂参数
Mycobot-Pi |
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机械臂参数 |
臂展 |
280mm |
自由度 |
6 |
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负载 |
250g |
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电子参数 |
SOC |
BroadcomBCM2711 |
CPU |
1.5Hz |
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蓝牙/无线 |
yes |
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USB |
USB3.0*2;USB2.0*2 |
|
显示屏幕 |
no |
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HDMI接口 |
microHDMI*2 |
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自定义按键 |
no |
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IO接口 |
40 |
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软件平台 |
适用于 |
独立工作 |
编程平台 |
Debian/Ubuntu |
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ROS/Python |
内嵌 |
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图形化编程 |
内嵌 |
视觉系统主要硬件如下:
1)工业相机
l 传感器型号:Sharp RJ33;
l 像元尺寸:3.75 μm×3.75 μm;
l 靶面尺寸:1/3”;
l 分辨率:1280×960;
l 帧率:30 fps;
l 曝光时间:34μs~1sec;
l 黑白/彩色:彩色;
接口:GiGE。
2)工业镜头
l 焦距:固定焦距;
l 光圈:手动光圈;
l 像素级别:600万像素,FA 镜头;
l 焦距大小:12mm ;
l F数:F2.8~F16。
3)LED光源
l 光源类别:30度环形光源;
l LED类型:贴片LED;
l 颜色:白色;
l 色温:6600K;
l 功率:14.4W。
实验项目
(1)基础实验:Python语言程序设计
l python集成开发环境搭建、软件安装实验
l python编程实验:计算任意输入整数的阶乘
l python编程实验:汉诺塔问题
l python编程实验:使用蒙特·卡罗方法计算圆周率近似值
l python编程实验:使用Numpy进行t检验
l python 编程实验:使用PIL读取、显示和处理图像
l python GUI编程实验:matplotlib数据可视化
l python GUI编程实验:动态时钟设计
(2)基础实验:数字图像处理
l 图像的代数运算
l 图像变换
l 图像分割
l 图像平滑
l 图像增强
l 彩色图像处理
l 形态学处理
l 边缘检测
l 直线、圆检测
l 三角形、矩形检测
(3)基础实验:机器视觉
l 视觉系统搭建与硬件操作
l 图像采集与显示
l 视觉定位
l 视觉系统的标定
l 颜色识别
l 形状识别
l 测量物体尺寸
l 物体有无检测
(4)课程设计:人脸识别系统
l 能够录入人脸数据;
l 能实现身份认证;
l 有专门的用户操作界面。
(5)课程设计:目标识别系统
l 能够识别平面彩色目标,如圆形、矩形、三角形,或者利用深度学习技术识别其他复杂结构目标图案;
l 有专门的用户操作界面。
(6)课程设计:物体缺陷检测系统
l 能够对物体进行预处理;
l 能够检测是否有缺陷并提取缺陷特征;
l 能够输出缺陷的大小,判断目标是否合格。
(7)课程设计:OCR字符识别系统
l 能对图像进行预处理,凸显出视野中的字符区域;
l 能分析字符形态,如间距、高度等;
l 能将字符逐个分割出来,并进行准确识别,而后显示。
(8)课程设计:车牌检测与识别系统
l 能从视频流中提取特定帧图像,并进行预处理,滤除干扰信息;
l 能从图像中定位到车牌位置;
l 对车牌信息进行识别,并输出到界面。
(9)课程设计:种子计数与分级系统
l 能对图像进行预处理,滤除干扰信息;
l 能对不同种子进行分割,统计有效种子的数量;
l 能逐个判别种子特征,根据分类依据进行种子分级。