第11卷第5期 智能系统学报 Vol.11 No.5 2016年10月 CAAI Transactions on Intelligent Systems 0ct.2016 D0I:10.11992/is.201512014 网络出版地址：htp:/www.cnki.net/kcms/detail/23.1538.TP.20160715.1409.004.html 一 种面向无线图像传输的视觉平台 梁义辉，战强 (北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191) 摘要：机器视觉在智能科技领域的应用越来越广泛，但当前大多数视觉系统存在可推广性和复用性较差的问题。 分析了一般视觉系统的基本组成，设计了可进行图像无线传输和处理的硬件结构，并基于此在嵌入式Liux系统下 利用OpenCV构建了一种可扩展视觉平台，实现了Wi-Fi环境下数字图像的无线传输和实时处理。使用该平台进行 了数字图像的传输和对象跟踪实验，实验表明该平台可实现对远程图像的实时传输，并根据实际需要进行相应的图 像处理。为机器视觉的广泛应用提供了技术保障和开发平台。 关键词：机器视觉；无线图传；图像处理：OpenCV;对象跟踪 中图分类号：TP391.4文献标志码：A文章编号：1673-4785(2016)05-0608-05 中文引用格式：梁义辉，战强.一种面向无线图像传输的视觉平台[J].智能系统学报，2016,11(5)：608-612， 英文引用格式：LIANG Yihui,ZHAN Qiang.A visual platform for wireless image transmission[J].CAAI transactions on intelligent systems,2016,11(5):608-612. A visual platform for wireless image transmission LIANG Yihui,ZHAN Qiang School of Mechanical Engineering Automation,Beihang University,Beijing 100191,China) Abstract:In recent years machine vision has experienced increased use and application in the field of intelligent technology.However,most current visual systems have poor levels of promotability and reusability.This paper de- scribes the basic components of a general visual system,and a hardware system designed for wireless transmission and use;this formed the basis for a vision platform using OpenCV in Linux.This platform can transmit images wire- lessly via a Wi-Fi network in addition to real-time image processing.Experiments completed on the platform prove it can realize image transmitting and processing remotely according to the requirements,can provide technical sup- port,and a development platform for the wide application of machine vision. Keywords:machine vision;wireless image transmission;image processing;OpenCV;object tracking 随着计算机处理器速度和内存容量的持续增 然而，由于不同的设备所针对的目标不同，导致 长，人工智能领域的各项技术也正在快速向前推进， 大部分视觉系统都是针对特定目标搭建的专用系 机器视觉日益凸显出其重要性。在智能硬件快速发 统】，可移植和扩展性受限。此外，由于在一般设 展的今天，为可移动机器人等自动化设备配备视觉 备上配备视觉系统的成本极高，且业内并没有对此 系统变得可能而且必要。视觉系统的主要任务是对形成统一标准，使得机器视觉的应用并没有得到普 图像进行采集，然后根据需求做必要的处理，最后将 及和推广。针对以上这些问题，本文设计了一种无 处理结果反馈给主机或决策者，从而完成智能感知 线视频传输和图像处理平台，该平台可以方便地应 的任务[】。如基于图像的避障导航、基于视觉的 用在需要安装视觉系统的机器人和自动化系统中， 无人驾驶以及基于图像学的3-D测绘等，都展示了 大大简化了视觉系统的设计流程，降低了开发成本， 机器视觉的智能性及其在现实世界中的实用性。 为机器视觉的应用提供了有利的环境支持。 收稿日期：2015-12-09.网络出版日期：2016-07-15. 1 视觉平台的整体框架 基金项目：北京航空航天大学基本科研项目(YWF-14-JXXY-025). 通信作者：战强.E-mail:q平han@buaa.cdu.cn. 一般的视觉系统主要由图像信号的采集和图像第 １１ 卷第 ５ 期 智 能 系 统 学 报 Ｖｏｌ．１１ №．５ ２０１６ 年 １０ 月 ＣＡＡＩ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｏｃｔ． ２０１６ ＤＯＩ：１０．１１９９２ ／ ｔｉｓ．２０１５１２０１４ 网络出版地址：ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ ／ ２３．１５３８．ＴＰ．２０１６０７１５．１４０９．００４．ｈｔｍｌ 一种面向无线图像传输的视觉平台 梁义辉，战强 （北京航空航天大学 机械工程及自动化学院，北京 １００１９１） 摘 要：机器视觉在智能科技领域的应用越来越广泛，但当前大多数视觉系统存在可推广性和复用性较差的问题。 分析了一般视觉系统的基本组成，设计了可进行图像无线传输和处理的硬件结构，并基于此在嵌入式 Ｌｉｎｕｘ 系统下 利用 ＯｐｅｎＣＶ 构建了一种可扩展视觉平台，实现了 Ｗｉ⁃Ｆｉ 环境下数字图像的无线传输和实时处理。 使用该平台进行 了数字图像的传输和对象跟踪实验，实验表明该平台可实现对远程图像的实时传输，并根据实际需要进行相应的图 像处理。 为机器视觉的广泛应用提供了技术保障和开发平台。 关键词：机器视觉；无线图传；图像处理；ＯｐｅｎＣＶ；对象跟踪 中图分类号：ＴＰ３９１．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３⁃４７８５（２０１６）０５⁃０６０８⁃０５ 中文引用格式：梁义辉，战强．一种面向无线图像传输的视觉平台［Ｊ］． 智能系统学报， ２０１６， １１（５）： ６０８⁃６１２． 英文引用格式：ＬＩＡＮＧ Ｙｉｈｕｉ， ＺＨＡＮ Ｑｉａｎｇ． Ａ ｖｉｓｕａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｉｍａｇｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ［Ｊ］． ＣＡＡＩ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ， ２０１６，１１（５）：６０８⁃６１２． Ａ ｖｉｓｕａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｉｍａｇｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ＬＩＡＮＧ Ｙｉｈｕｉ， ＺＨＡＮ Ｑｉａｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， Ｂｅｉｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９１， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ ｍａｃｈｉｎｅ ｖｉｓｉｏｎ ｈａｓ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｕｓｅ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｍｏｓｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｖｉｓｕａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ ｈａｖｅ ｐｏｏｒ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｐｒｏｍｏｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｕｓａｂｉｌｉｔｙ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅ⁃ ｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ａ ｇｅｎｅｒａｌ ｖｉｓｕａｌ ｓｙｓｔｅｍ， ａｎｄ ａ ｈａｒｄｗａｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｕｓｅ； ｔｈｉｓ ｆｏｒｍｅｄ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ａ ｖｉｓｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｕｓｉｎｇ ＯｐｅｎＣＶ ｉｎ Ｌｉｎｕｘ． Ｔｈｉｓ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｃａｎ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｉｍａｇｅｓ ｗｉｒｅ⁃ ｌｅｓｓｌｙ ｖｉａ ａ Ｗｉ⁃Ｆｉ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅ ｉｍａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｐｒｏｖｅ ｉｔ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｉｍａｇｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｒｅｍｏｔｅｌｙ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ， ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｐ⁃ ｐｏｒｔ， ａｎｄ ａ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｃｈｉｎｅ ｖｉｓｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｃｈｉｎｅ ｖｉｓｉｏｎ； ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｉｍａｇｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ； ｉｍａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ； ＯｐｅｎＣＶ； ｏｂｊｅｃｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ 收稿日期：２０１５⁃１２⁃０９． 网络出版日期：２０１６⁃０７⁃１５． 基金项目：北京航空航天大学基本科研项目（ＹＷＦ⁃１４⁃ＪＸＸＹ⁃０２５）． 通信作者：战强． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｑｚｈａｎ＠ ｂｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ． 随着计算机处理器速度和内存容量的持续增 长，人工智能领域的各项技术也正在快速向前推进， 机器视觉日益凸显出其重要性。 在智能硬件快速发 展的今天，为可移动机器人等自动化设备配备视觉 系统变得可能而且必要。 视觉系统的主要任务是对 图像进行采集，然后根据需求做必要的处理，最后将 处理结果反馈给主机或决策者，从而完成智能感知 的任务［１⁃２］ 。 如基于图像的避障导航、基于视觉的 无人驾驶以及基于图像学的 ３⁃Ｄ 测绘等，都展示了 机器视觉的智能性及其在现实世界中的实用性。 然而，由于不同的设备所针对的目标不同，导致 大部分视觉系统都是针对特定目标搭建的专用系 统［３］ ，可移植和扩展性受限。 此外，由于在一般设 备上配备视觉系统的成本极高，且业内并没有对此 形成统一标准，使得机器视觉的应用并没有得到普 及和推广。 针对以上这些问题，本文设计了一种无 线视频传输和图像处理平台，该平台可以方便地应 用在需要安装视觉系统的机器人和自动化系统中， 大大简化了视觉系统的设计流程，降低了开发成本， 为机器视觉的应用提供了有利的环境支持。 １ 视觉平台的整体框架 一般的视觉系统主要由图像信号的采集和图像