读《对机器人图像自动跟踪与识别的研究》有感

专业： 班级： 姓名： 学号： 如今，自动化技术飞速发展，计算机控制发挥着举足轻重的作用。作为学习自动化的我们非常有必要将目光转向计算机控制系统中来，我们应该多了解当今计算机技术在自动化领域或者应该说计算机技术在当今的科技中发挥着怎样的作用。

最近我读了一篇名为《对机器人图像自动跟踪与识别的研究》的论文，颇有感触，现在就我的感受总结如下。

随着计算机科学和自动控制技术的发展，越来越多的不同种类的智能机器人出现在生产生活中。其实智能这个词语我们并不陌生，我们会很自然的想到要达到智能就需要机器像人一样能感知外界的信息，然后能根据得到的信息进行正确的分析处理最后采取适当的应对措施来达到希望的目的。那么，我们非常有必要了解机器对图像自动跟踪与识别的过程和简单的原理。

视觉系统作为智能机器人系统中一个重要的子系统，越来越受到人们的重视。视觉系统是一个非常复杂的系统，它既要做到图像的准确采集还要做到对外界变化反应的实时性，同时还需要对外界运动的目标进行实时跟踪。因此，视觉系统对硬件和软件系统都提出了较高的要求。视觉系统是机器实现智能的关键之所在。

一、机器人视觉系统的组成

机器视觉系统主要由三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。图像的获取实际上是将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据，它主要由三部分组成：照明，图像聚焦形成，图像确定和形成摄像机输出信号。视觉信息的处理技术主要依赖于图像处理方法，它包括图像增强、数据编码和传输、平滑、边缘锐化、分割、特征抽取、图像识别与理解等内容。经过这些处理后，输出图像的质量得到相当程度的改善，既改善了图像的视觉效果，又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。机器人视觉系统主要是利用颜色、形状等信息来识别环境目标。

二、图像处理与机器视觉

摄像机所获得的图像对于机器人视觉系统来说，还仅仅是一个矩阵或者是数组。视觉系统的目标是从图像中获得有用的信息，例如目标的大小，位置，区域等，这就要求对图像进一步的处理，包括图像划分和特征提取等。在图像采集过程中，由于受到外界干扰和摄像机本身的物理条件的影响，难免会有噪声和成像不均匀等问题。为了取得图像中的特征信息，经常还要采取滤波，分割，提取技术。在进行图像处理时，很少有只用某一种方法就能解决所有问题的情况，往往需要几种方法配合使用才可以达到要求。主要的对图像进行的操作有：①点运算②几何处理③图像增强④图像复原⑤图像形态学处理⑥图像编码⑦图像重建⑧模式识别等等。

机器视觉是指计算机实现人类的视觉功能，也就是对客观世界的三维场景进行感知，识别和理解。机器视觉通常从分析人类视觉过程的功能入手，并不刻意去模仿人类视觉系统的内部结构，而仅仅是考虑视觉系统的输入和输出，并且采用任何现有的可能手段实现视觉系统的功能。机器视觉的主要研究目标是建立机器视觉系统，完成各种视觉任务，并且对客观事物进行识别，描述，介绍，进而做出判断。

以上是本人对计算机控制系统在机器人视觉中应用的一点了解及总结，望老师能给予批评指正！

 

第二篇：计算机控制技术论文

新疆农业大学

目:

程:

名:

业:

级:

号:

导教师: 课 程 论 文 景观照明计算机控制系统 计算机控制技术 胡旭涛 电气工程及其自动化 电气072 063736210 石砦 职称: 讲师 200 年 11 月 18 日

题课姓 专班学指

景观照明控制系统

作者：胡旭涛 指导老师：石砦

摘要：随着人们生活水平的提高和旅游业的发展，景观照明设计正逐步发展成为一门系统学科。园林景观照明是应用多种照明手段以形成绚丽多彩的夜间景观随着我国改革开放的深入进行，城市化的速度越来越快，对城市配套设施的要求也越来越高。本文详细阐述了园林景观照明计算机控制系统的设计及应用。

关键词:景观照明，计算机控制，应用

The computer control system

Author:Hu Xutao Academic advisor: Shi Zhai

Abstract：With a summary of the living standard of the people and the development of tourism, the design landscape illumination has gradually developed into a system. the landscape illumination is subject to means of lighting to form bright landscape at night. the details of the garden in the light of the computer control system design and application [9].

Key words: the design landscape illumination，the computer control system，application

1 引言

目前用于园林景观照明的灯具很多，其中主要有：庭院灯、草坪灯、泛光灯、埋地灯等。一个优秀的灯光系统，除了要有独特的创意、合适的光源与灯具和合理布灯设计外，还应利用多种灯光控制技术，实现灯光的扬抑、隐现、动静以及投光角的变化，建立光的造型、韵律和节奏等。因而可以说园林景观照明系统是一个融合了现代计算机技术、自动控制技术、通讯技术、传感器技术和人机技术的计算机集成系统[1]。随着我国改革开放的深入进行，城市化的速度越来越快，对城市配套设施的要求也越来越高。城市夜景照明，是一个城市的名片，也是城市实力和形象的很好展现。北京安控科技股份有限公司开发的夜景照明工程系统严格遵循工业自动化设计原则，充分利用和发挥我公司多年来从事自动化设计和施工的经验，真诚的为用户建设一个完整的、稳定可靠的、高性价比的、及具竞争力、易操作易维护的自动化系统，为城市的发展保驾护航。

2 景观照明灯具样式分类

灯具种类也较多,下面就简要介绍一下几种主要的景观照明灯。庭院灯一般放置在公园、街心花园、小区、学校及一些相关的地方,起到照明作用的同时又要达到景观的效果,可用多种式样的,如古典式、简洁式等等。庭院灯有的安装在草坪,有的依公园道路、树林曲折随弯设置,达到一定的艺术效果和美感。泛光灯用于大面积照明,常用于广场的雕塑、周边建筑等地方的照明。泛光灯适应能力强,同时具备良好的密封性能,可防止水分凝结于内,经久耐用。一般采用的是金属卤化物灯或高压钠灯。埋地灯可用于广场及其广场道路的铺装、雕塑及树木等照明,其造型比较多,有向上发光的,有向四周发光的,也有只向两边发光的,可用于不同的地方。装饰造型灯具的种类多样,其一般有电子礼花灯及各种造型灯光雕塑,如年年有余、龙腾等。可采用各种光源,如金卤灯、LED 灯等[2]。

3 基于计算机技术的照明系统的总体框架

计算机照明系统在传统的园林景观照明控制系统只有单片机模块,最多可以传递数据给计算机系统,计算机与单片机进行简单的交换。在设计照明系统的时候,应尽量保留了原来系统的功能,又重点扩充计算机系统的数据处理功能,增加了对单片机传递的数据进行有效的分析,把数据记录在数据库里面,并将数据与数据库里面的以往数据进行比较,实时的对电路的状态进行监控,通过发指令给单片机智能地对电路进行调整,还可以按照不同的照明系统的不同要求有效的设置控制程序,保留在数据库里[3]。整个园林景观照明控制系统分为两个部分:一个部分是单片机检测控制部分,另一个部分是应用计算机的应用程序部分。如图1所示。单片机检测控制部分与照明电路紧密的联系,是控制的关键部分。而应用计算机的软件则是将单片机传回的数据进行分析和存储,方便人们及时地检查系统的历史,很容易地发现一些没有出现而又有预示的异常,这样就很好的起到了预防为主的功能[4]。

图1-1 园林景观照明系统[6]

4 系统的控制检测设计

系统控制检测模块的硬件部分与传统的设计相似，关键的技术部分是协助计算机来控制，因此整个控制软件有着与以往系统不同的特点，不但要对电路出现一些异常进行实时的处理，除了有一些默认预设控制步骤的同时,还要着重的设计其命令控制方式,系统的流程如下：指令 单片机分析处理 单片机控制调压硬件动作这样，以往系统智能在不同的场合下进行特点的处理，而该系统可以通过计算机端的步骤设置根据不同的场合进行不同的改变控制，单片机可以根据不同的工作环境灵活地改变步骤。该园林景观照明系统安排了几个回馈检测，于对照明电路的实时监控。如检测电压，检测电流，检测温度，这些数值反映了一个照明系统的具体状态[7]。在单片机中设置了紧急处理，当出现过大的电流电压和高温的时候，系统自动地关闭，并保持向计算机软件系统发出通知，由计算机软件系统来处理和发出警告。

5 系统的软件系统设计

照明系统的软件部分是区别于以往系统的一个重要的部分，软件系统不但能显示出照明系统的各种状态，而且能够分析采集的数据，自动地根据算法做出判断，实现复杂的控制动作安排，还可以自动生成分析文档。

5.1 软件系统的功能模块设计

智能计算机照明系统的应用软件部分分为四个模块：通信模块，显示模块，设置模块和分析模块。其中分析模块是系统的一个特点。可以根据历史的数据和正常设置的数据对当前的系统进行监测，当系统出现异常情况时，软件系统首先是判断系统处于何种状态，然后在数据库中寻找早已安排好的处理方法，直接发命令给单片机对照明系统进行控制

[10]。比如说硬件出现过热，本系统可以先安排关闭等待，过一段时间再打开并且做好记录，人们只要查看记录本，就可以及时的更换有问题的硬件。而以往的系由于只有单片机进行实时的控制，并没有很强的计算功能和存储功能，对一些可以解决的异常，不能智能地解决，而只是简单的关断电源，或者根本只能在系统不能工作的时候才由人来解决[8]。

5.2 电压调整采用的方法

调压之前，电压电流几乎都是直线，而要降压的时候单片机系统采用的是逐渐降压的方式，所以分析的重点是在时间 t 1到t 2之间的下降平滑度，系统在数据库存放有正常情形下的下降参数，即每个时间点的电压的数值和一些处理过的参数。在调整电压使得照明系统节省电能的时候，单片机端及时的检测实时的电压值，传送回计算机后，计算机和数据库的数据进行对比，及时的做出判断。如果发现有异常情况出现，就及时地调整调压方式，若异常情况不能解决就及时地停或升压处理。

5.3 智能的生成图表文档

系统能够方便的自动生成 word 文档和 excel 文档。其流程如图 2 所示。首先做好 word 和 Excel 的模板，并在里面编制好所需要的宏，程序中出现图表的时候，可以用程序调用编制好的宏将数据复制到文档当中。

图1-2 智能生成图表流程[4]

6 结论

园林景观照明计算控制系统的应用使我们的生活环境更加美丽，同时这项技术能跟好的促进园林业的发展，还起着环境保护的作用。但是园林景观照明控制系统能对单片机采集来的数据进行分析和安排出相应的处理步骤，将来还要进一步的利用网络来进行中央控制，使得照明系统能够通过网络及时的调整。本系统在数据的挖掘部分也有待进一步的发展。

参考文献：

[1]朱瑛.智能照明控制系统的实际应用分析[J].沿海企业与科技，2005，42(7)：18-20.

[2]贾正松.基于单片机实现智能照明控制系统的设[J]计.现代电子技术，2009，17：26-27.

[3] 张清燕.计算机控制系统的设计[J].科技创新指导报，2009，36：4-6.

[4]刘灿高. PLC控制的照明智能控制系统[J].科技博览，2008，12：20-23.

[5]王伟. LED照明工程[J].照明工程学报，2010，04：12-13.

[6]周太明.高效照明系统设计指南[M].人民交通出版社，2007,103-106.

[7]吴凯.浅谈园林照明艺术的设计美感[J].科技创新知道报，2006，06：22-23.

[8]张希，徐华.景观照明工程[M].中国建筑工业出版社，2005,29-31.

[9] Brewster.Lighting computer control system[J].EDN，2002，05：31-32.

[10] 周宝飞.浅谈照明系统的设计[J].工程技术报，2004，06：25-27.

[11] 李铁楠.照明设计[M].机械工业出版社，2006,28-34.