安徽理工大学 费雅倩

为了解决重载机器人在浇筑过程中对砂箱浇口的准确辨识与定位，设计了一种基于Zynq-7000可扩展平台的双目视觉浇筑识别定位系统。该系统采用了两个OV7620摄像头对不同位置的砂箱进行图像采集，在Zynq-7000的FPGA部分搭建了图像采集系统和预处理系统，并在ARM部分搭建了对砂箱浇口识别定位系统，拟采用了WIFI无线通讯实现数据传输。最终实现在浇筑过程中对砂箱浇口的准确辨识和坐标定位。

引言：目前，随着我国工业的发展，许多铸造行业逐渐开始导入重力铸造机器人系统，浇筑识别定位系统更是铸造机器人系统的重要组成部分。然而很多基于DSP或单FPGA设计的系统很难实现对实时图像采集和处理系统的高速处理。因此，本文提出的识别定位系统采用的是CMOS+FPGA+ARM的图像采集处理和识别定位方案，来实现铸造机器人在浇筑过程中对砂箱浇口的准确辨识和坐标定位。

1 系统的总体框架

基于Zynq-7000可扩展平台的双目视觉浇筑识别定位系统如图1所示，系统主要包括OV7620摄像头、Zynq-7000可扩展处理平台、数据随机存取存储器DDR4和USB WIFI模块等；其中FPGA完成图像采集系统和预处理系统中的运算与控制，利用其并行处理的优势大大的提高了双核Cortex-A9处理器的运算速度。并在Zynq-7000的PS中搭建了嵌入式实时操作系统，通过USB WIFI与上机位交互进行无线调试。本文所设计的系统是通过两个OV7620摄像头从两个不同的位置获取砂箱的两幅图像，利用Zynq-7000芯片的PL部分对获得的图像进行图像采集和预处理，然后将得到的预处理后的图像数据进行图像识别与定位，最后对接收到的图像数据信息加以处理，控制执行器执行相应的动作，完成机器人系统的既定目标。……