1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，机器视觉^[1]已经发展成为光电子的一个应用分支。简单来说，机器视觉可以理解为给机器加装上视觉装置，或是加装有视觉装置的机器，给机器加装视觉装置的目的，是为了使机器具有类似于人类的视觉功能，从而提高机器的自动化和智能化程度^[2]。它的最大优点是与被测对象无接触。因此，对观测与被观测者均不会产生任何损伤，身份安全可靠^[3]。另外，人无法长时间观察对象，而机器视觉则无时间限制，且还具有较高的分辨率和精度，同时机器视觉还能完成人眼无法完成的任务，故被广泛应用于微电子、pcb生产、自动驾驶^[4]、印刷、科学研究和军事领域。而图像的采集、处理^[5]和分析作为机器视觉的系统核心便变得十足重要。

传统的图像处理技术主要依赖于大批量的电子计算机设备，大批量的电子设备在使用和保养是产生巨大的经费开支，增加行业成本。而嵌入式设备^[6]成本低、能耗小、可靠性高、体积小、重量轻以及维护使用方便等诸多优势。将嵌入式技术与图像处理结合可以开发出成本更低、可控性、可移动性及可靠性更佳的嵌入式图像处理系统。目前对于图像进行处理的方式主要有下面四种^[7]：1．基于arm系列架构开发板^[8]；2．基于fpga系统^[9]；3．基于专用dsp芯片；4基于pc机。我们所采用的是arm嵌入式开发平台，即英伟达公司生产的jetson tk1^[10]-[11]，tk1是全球首款嵌入式超级计算机，处理器为arm cortex-a15 cpu，拥有192个cuda核心和桌面cpu同架构的kepler显示核心，自带的操作系统为ubuntu-linux^[12]，最高时钟频率为2．3ghz。除此之外nvidia提供整个bsp(板级支持包)和软件包，其中包括cuda、opengl（开源图形库）4．4以及由tegra芯片加速的opencv^[13]等软件，让开发者能够快速开发和部署用于机器视觉、机器人以及医学等领域的计算密集型系统。

2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容:
本课题的主要内容是先对现有的arm开发板-jetson tk1进行编译环境的搭建，熟悉tk1的硬件结构，利用qt嵌入式图形用户界面开发包以及内嵌移植后的开源opencv视觉库进行开发，从而实现目标图像的采集、处理、分析和io输出。
研究目标:
1. 查阅相关文献，学习基础知识，学习数字图像处理的原理和方法，网上查找有关jetson tk1的教程，了解它的硬件结构、系统组成和编译环境等。
2. 利用jetson tk1作为运算平台，外部连接工业相机和显示屏。实现智能相机系统的搭建。
3. 在linux系统上完成相关算法的设计，从而实现该系统对拍摄到的图片进行读取、处理和输出特定结果的目的。

拟采用的技术方案及措施：

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的基础知识和基础概念。确定方案，完成开题报告。

第4－6周：完成jetson tk1开发板开发环境的搭建，了解其硬件接口，能够完成该开发板的刷机和相关软件的装载。

第7－9周：在开发板上完成已有算法的编写，调试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 段峰，王耀南，雷晓峰，吴立钊，谭文．机器视觉技术及其应用综述[j]．自动化博览，2002(03):62-64．

[2] 张中良．基于机器视觉的图像目标识别方法综述[j]．科技与创新，2016(14)：32-33．

[3] 张国福，沈洪艳．机器视觉技术在工业检测中的应用综述[j]．电子技术与软件工程，2013(22):111．