本文探讨了基于OV7670摄像头的颜色跟踪和识别技术在机器人视觉系统中的应用，提供了一种有效的硬件电路设计方案。
欢迎下载研华科技主题白皮书《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采用ARM+DSP多核异构架构，能够实现图像采集、算法处理、显示和控制等功能。该系统具备实时控制能力，低功耗，并支持多种工业网络互联标准；优化了人机界面设计，提供2D/3D图形处理及全高清视频应用功能；在机器视觉、工业通讯、汽车多媒体、医疗影像以及工厂自动化与工业物联网等领域得到广泛应用。
前言：单片机方案下的简单图像处理技术，在许多场景中都有所应用。例如颜色跟踪识别可以为智能控制的机器人提供视觉系统，使其设计更加智能化。这类技术经常出现在各种机器人大赛中，并且非常实用。尽管仅限于对图像的颜色进行追踪，但这种功能却能在众多场合发挥作用。
本方案介绍的是基于Colibri_GD32F207+OV7670+SPI_LCD的图像处理——颜色跟踪系统设计。其框图如下：
实物PIN脚连接图略（请参考原始文档）。
管脚配置说明：
1. Colibri_GD32F207板子上的MCU具备摄像头接口，但未引出；使用了OV7670 FIFO摄像头，并用GPIO作为数据口。该摄像头支持VGA 640*480像素的最大分辨率，但由于液晶屏的分辨率为320*240，因此将OV7670配置为QVGA（320*240）模式输出。
2. 同样的板子上的MCU具备LCD接口但也没有引出所有必要的IO口。采用SPI LCD可以节省大量GPIO资源，然而这会降低GD32f207处理图像的速度；若对此部分进行改进，则处理速度可提升至每秒超过七帧。
3. 本设计充分发挥了GD32F207的最大运行频率——120MHz。
4. 颜色识别条件设定为：Condition={30,70,130,255,100,170,40,40,320,240}。
5. 采用HSV颜色空间进行图像处理，相较于RGB模式而言更符合人类视觉对色彩的认知规律。其中H代表色调、S表示饱和度而V则为亮度；后者不受环境光影响。
6. 算法不仅包括了目标大小及坐标的识别，并且集成了基于膨胀和腐蚀操作的图像搜索功能。
5星
