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1、 本科毕业设计（论文）微动系统的图像处理及控制设计燕 山 大 学2013年6月 本科毕业设计（论文）微动系统的图像处理及控制设计学 院： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 答辩日期： 2013年6月16日 燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：电气工程学院 系级教学单位：自动化系 学号学生姓名专 业班 级过控09-2题目题目名称微动系统的图像处理及控制设计题目性质1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实验研究型（ ）；理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）2.文管理类（ ）；3.外语类（ ）；4.艺术类（ ）题目类型1.毕业设计（ ） 2.论文（ ）题目来源科研课题（ ）
2、生产实际（ ）自选题目（ ） 主要内容1.学习步进电机驱动、430单片机原理及vc软件编程。2.学习微动平台控制原理。学习光学成像及显微镜的基本原理。3.学习图像处理及机器视觉的基本原理。4.设计视觉显微控制系统。5.控制系统仿真及实验基本要求1、设计说明书一份（不少于60页）；2、说明书要求条理清晰、文笔通顺、字迹工整，图形及文字符号符合国家现行标准；3、说明书及图纸需经指导教师审核通过（签字），并经专业（教研室）教学主任签字；4、遵守毕业设计期间的纪律，按时答疑；5、独立完成设计任务，培养基本的科研能力；6、给出程序清单，仿真结果；7、绘制A1图纸一张，符号、文字规范，英文摘要。参考资料1
3、.光学成像及显微镜和机器视觉的基本原理书籍。2.步进电机驱动、430单片机原理及vc软件编程。3.视觉伺服控制方面的论文。周 次第 1 4 周第 5 8 周第 912 周第 1316周第1718周应完成的内容查阅相关资料，学习步进电机驱动、430单片机原理、vc软件编程。学习光学成像及显微镜的基本原理。学习微动平台控制原理。图像部分的处理及显微视觉控制系统的设计。控制系统的仿真及实验撰写毕业论文，准备答辩指导教师：李惠光职称：教授 2012年 12月6 日系级教学单位审批： 年 月 日注：表题黑体小三号字，内容五号字，行距18磅。（此行文字阅后删除）摘要摘要微动平台的机构优化及其超精确的运动控
4、制技术，是目前微/纳制造领域中的研究重要热点之一，具有十分广阔的应用前景。本论文研究的目标在现有的微操作系统平台基础上，以提高自动化程度和控制精度为主要的目的，增加其视觉处理的功能。进入21世纪以来，随着计算机技术迅速的发展和相关理论的日益不断完善，数字图像处理技术在许多应用领域受到十分广泛重视并且取得了十分重大的开拓性的成就。随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的快速发展，数字图像处理技术向更高、更深层次发展。人们已开始了研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界，这技术被称为图像理解或计算机视觉。双目立体视觉测量方法具有效率高、精度合适、系统结构简单、成本低等优点，非
5、常适合于制造现场的在线、非接触产品检测和质量控制。对于运动中物体（包括动物和人体形体）测量，由于图像获取是在瞬间完成的，所以立体视觉方法是一种更有效的测量方法。双目立体视觉系统是计算机视觉的十分关键的技术之一，如何获取空间三维场景的距离信息也是计算机视觉研究中最基础的内容。关键词微动平台；图像处理；双目立体视觉I 燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractPlatform for organizations to optimize micro ultra-precision motion control technology and is currently micro / nano ma
6、nufacturing field in one of the focus has broad application prospects. The goal of this study the existing operating system platform based on micro to increase the degree of automation and control accuracy for the purpose of increasing its visual processing.In the 21st century, with the rapid develo
7、pment of computer technology and the constant improvement of the theory, digital image processing technology in many application areas widespread attention and has made significant pioneering achievement. With computer technology and artificial intelligence, the rapid development of scientific think
8、ing, digital image processing to a higher, deeper level. People have begun to study how to interpret the images using a computer system, to achieve a similar understanding of the human visual system outside world, this is known as image understanding or computer vision.Binocular stereo vision measur
9、ement method with high efficiency, precision fit, simple structure, low cost, very suitable for the manufacturing site online, non-contact product testing and quality control. The moving objects (including animal and human body) measurement, since the image acquisition is completed in an instant, so
10、 stereo vision method is a more efficient measurement method. Binocular stereo vision system is one of the key technologies of computer vision, access to spatial information is also three-dimensional scene from the most basic computer vision research content.Keywords Micro platform; Image processing
11、; binocular stereo visionIII 目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2图像处理及微动控制系统研究现状21.2.1图像处理研究现状21.2.2微动控制系统研究现状31.3本文研究内容5第2章 微动控制系统的组成及原理62.1微动控制平台的组成62.2微动控制系统原理82.2.1微动控制系统结构及原理82.2.2微动控制系统控制要求和目标122.2.3微动控制系统常用策略142.3本章小结15第3章 图像处理原理163.1 图像处理介绍163.2立体匹配原理和双目视觉系统建模193.2.1图像处理原理193.2.2双目视觉建模223.3仿真
12、工具293.4本章小结33第4章 MATLAB的仿真研究344.1MATLAB仿真工具344.2立体视觉匹配方法364.3窗口区域匹配方法374.4 仿真分析比较384.5本章小结46结论47参考文献48致谢50附录151附录256附录361附录466III第1章 绪论 第1章 绪论1.1 课题背景近几年来,由于多媒体技术和因特网的迅速普及和发展,数字图像处理技术同样也受到了前所未有的十分广泛重视,并且出现了许多新的应用领域。最显著的就是数字图像处理技术已从工业领域、实验室走进了商业领域和办公室,甚至走进了人们的日常生活。图像处理的基础是数字处理，而主要任务就是进行各种算法设计还有算法实现。数
13、字图像处理就是采用一定的算法对数字图像进行处理的过程，用来获得人眼视觉或者某种接受系统所需的图像处理过程，计算机对其进行处理的过程。数字图像处理最早是出现在20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到了一定的水平，那时候人们就已经开始利用计算机来处理图形和图像等信息了。数字图像处理技术作为一门学科大约出现在20世纪60年代早期。那时候的图像处理的目的是为了改善图像的质量，它是以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理过程中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法主要有图像增强、复原、编码、压缩等双目立体视觉技术是计算机视觉的一个十分重要的分支，即由不同位置的两台经过移动或旋转拍摄同一幅场景的摄像机，通过计算空间点在两幅国像中的视差，获得该点的三维坐标值。80年代的时候美国麻省理工学院人工智能实验室的Marr提出了一种视觉计算理论并成功的应用在双睛匹配上，使两张有视差的平面图成功产生在深度的立体图形中，就此奠定了双目立体视觉发展的理论性基础。相比于其他类的体视方法来说，如透镜板三维成像、投影式三维显示、全息照相术等，双目本视直接模拟人类双眼处理景物的方式，可靠简便，在许多领域均极具应用价值，如微操作系统的位
