【国外开源】STM32 机器人视觉摄像机OpenMV Cam设计（硬件+固件源码等）

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【深度剖析】研华多核异构ARM核心板之机器视觉应用案例
[摘要] TI Sitara系列AM5718/5728是采用ARM+DSP多核异构架构，可以实现图像采集、算法处理、显示、控制等功能，具有实时控制、低功耗、多标准工业控制网络互联、工业人机界面的优化、2D/3D图形处理、1080 HD的高清视频应用、工业控制设备的小型化等特点。广泛应用在机器视觉、工业通讯、汽车多媒体、医疗影像、工厂自动化、工业物联网等领域。
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OpenMV项目旨在通过开发开源的低成本机器视觉摄像机，为业余爱好者和制造商提供机器视觉。OpenMV项目于2015年成功通过Kickstarter资助。第一代OpenMV摄像机基于STM的STM32F ARM Cortex-M MCU和Omnivision OV7725传感器。OpenMV摄像机可以在Python3中进行编程，并附有大量的图像处理功能，如面部检测和跟踪，关键点描述符，彩色斑点跟踪，QR和条形码支持，AprilTags，GIF和MJPEG记录等等。

OpenMV摄像机板内置RGB和红外LED，用于编程和视频流的USB FS，uSD插座和I / O头，可以分解PWM，UART，SPI和I2C。此外，OpenMV还支持使用诸如WiFi，BLE，Thermal（FIR）和LCD屏蔽等I / O头的扩展模块（屏蔽）。

OpenMV配备了专门用于支持OpenMV摄像机的跨平台IDE（基于QT创建者）。IDE允许查看帧缓冲区，访问传感器控制，上传脚本并通过串行通过USB（或WiFi / BLE（如果可用））在相机上运行它们。

STM32 机器人视觉摄像机OpenMV Cam实物截图：

STM32 机器人视觉摄像机OpenMV Cam特性：

• 所有I / O引脚输出3.3V并具有5V容限。
• 在标准的M12镜头座上配有一个2.8mm镜头，便于其他镜头交换。
• 全速USB（12Mbs）接口到您的计算机。您的OpenMV摄像机在插入时将显示为虚拟COM端口和USB闪存驱动器。
• 一个能够100Mb读/写的微型SD卡插槽，允许您的OpenMV摄像头记录视频并轻松拉取机器视觉资产从微型SD卡。
• SPI总线可以运行高达45Mbs，使您可以轻松地将系统中的图像数据传输到LCD屏蔽，WiFi屏蔽或另一个微控制器。
• I2C总线，CAN总线和异步串行总线（TX / RX），用于与其他微控制器和传感器接口。
• 12位ADC和12位DAC。
• 两个用于伺服控制的I / O引脚。
• 所有I / O引脚上的中断和PWM（板上有9个I / O引脚）。
• 另外还有一个RGB LED和两个高功率的850nm红外LED。
• 由MacroFab在美国制造的OpenMV LLC

OpenMV Cam M4 与 M7区别：

STM32 机器人视觉摄像机OpenMV Cam应用：

• 标记跟踪

您可以使用您的OpenMV Cam来检测组的颜色，而不是独立的颜色。这允许您创建可以放置在对象上的色彩制作者（2个或更多颜色标签），允许您的OpenMV Cam了解标签对象的内容。视频演示这里。

• 人脸检测

您可以使用OpenMV Cam（或任何通用对象）检测Faces。您的OpenMV Cam可以处理Haar Cascades进行通用对象检测，并配有内置的Frontal Face Cascade和Eye Haar Cascade来检测脸部和眼睛。

• 眼睛追踪

您可以使用眼动跟踪与您的OpenMV摄像头来检测某人的注视。然后，您可以使用它来控制机器人。眼睛跟踪检测瞳孔的位置，同时检测图像中是否有眼睛。

• 光流

您可以使用光流来检测您的OpenMV摄像机正在查看的翻译。例如，您可以使用四通孔上的光流来确定其在空气中的稳定性。

• QR码检测/解码

您可以使用OpenMV Cam在其视野中读取QR码。通过QR码检测/解码，您可以使智能机器人能够读取环境中的标签。您可以在此处查看我们的视频。

• 边缘/线路检测

您可以通过Canny Edge Detector算法或简单的高通滤波进行边缘检测，然后进行阈值处理。在您拥有二进制图像后，您可以使用霍夫检测器查找图像中的所有行。通过边缘/线检测，您可以使用OpenMV Cam来轻松检测对象的方向。

• 模板匹配

您可以使用与OpenMV Cam模板匹配来检测翻译的预先保存的图像何时被视图。例如，可以使用模板匹配来查找PCB上的基准或读取显示器上的已知数字。

• 图像捕获

您可以使用OpenMV摄像头捕获多达320x240 RGB565（或640x480灰度）BMP / JPG / PPM / PGM图像。您可以直接控制如何在Python脚本中捕获图像。最重要的是，您可以在保存机器视觉功能和/或绘制框架之前进行预设。

• 视频录制

您可以使用OpenMV摄像机记录多达320x240 RGB565（或640x480灰度）MJPEG视频或GIF图像。您可以直接控制如何将每个视频帧记录在Python脚本中，并完全控制视频录制的开始和结束。而且，像拍摄图像一样，您可以在保存机器视觉功能和/或绘制视频帧之前对其进行预处理。

• 数据矩阵检测/解码（M7）

OpenMV Cam M7也可以检测和解码数据矩阵2D条形码。您可以在此处查看我们的视频。

• 线性条码解码（M7）

OpenMV Cam M7还可以解码1D线性条形码。特别地，它可以解码EAN2，EAN5，EAN8，UPCE，ISBN10，UPCA，EAN13，ISBN13，I25，DATABAR，DARABAR_EXP，CODABAR，CODE39，CODE93和CODE128条形码。您可以在此处查看我们的视频。

• AprilTag跟踪（M7）

甚至比上述的QR码更好，OpenMV Cam M7也可以追溯到160x120的AprilTags，高达约12 FPS。AprilTags是旋转，尺度，剪切和照明不变的最先进的流感标记。我们在这里有一个这个功能的视频。

附件内容截图：

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基于STM32F407的openmv项目设计资料，下载链接：https://www.cirmall.com/circuit/847/detail?3