随着计算机和数字图像处理技术的高速发展,数字图像的应用已经深入到许多领域,进而对图像质量的要求日益提高,尤其是在高精度图像分析和图像测量的系统中,更需要获得高质量的图像。在近距离对大量小目标进行图像采集时,手动采集的工作强度大,但是采集到图像的质量不高。本文以数字图像处理技术为基础,设计了有目标识别功能的图像采集系统。系统根据目标识别的结果,将数码相机移动到指定位置,使得此时的目标充满整幅图像。本文详细论述了基于USB和目标识别的便携式图像采集系统的开发与研制,以及技术上的实现。论文首先介绍了数字图像处理的理论基础,包括图像预处理、边缘检测和目标识别算法。接着介绍了图像采集系统的总体设计,系统分为四大部分:图像采集部分、目标识别部分、机械运动部分和系统照明部分,并对各部分的功能与设计进行了详细的阐述。论文又介绍了USB总线、微控制器、系统固件程序设计、步进电机的工作原理及其加减速控制等。论文是作者在根据特殊领域的工程需求,组织团队开发的一套包含软件和硬件的图像采集系统基础上的总结和提炼。该系统的最终目的是为了在有各种特定限制条件的工作现场,简单、高效率地获取满足工程需要的高质量图像。系统对摄像头传来的图像进行目标识别,真正要采集的图像是从数码相机中取得的。系统运行后PC端应用程序将摄像头采集到的图像进行实时显示,收到识别命令后,PC应用程序将命令发出前最后一幅图像数据进行预处理,预处理的目的是将彩色图像转化为灰度图像并且除去图像中的噪声。然后运用目标识别算法识别出目标在整个视场中的位置,将识别结果转变成为步进电机移动的参数后送给微控制器,由微控制器控制步进电机的移动,完成后等待用户拍照,拍照完成,图像传到PC中保存。论文的最后部分给出了数码相机与网络摄像头的标定过程和测试结果。