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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利一种面向机器人靶标定位的感算一体视觉定位方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120985682B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511535032.6，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种面向机器人靶标定位的感算一体视觉定位方法和系统是由张辉;李智勇;赵禀睿;汪海;钟富强;缪慧司;刘嘉轩;王耀南设计研发完成，并于2025-10-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向机器人靶标定位的感算一体视觉定位方法和系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向机器人靶标定位的感算一体视觉定位方法和系统，通过搭载传感器的传感器板采集图像数据并发送至核心处理器，在可编程逻辑端PL进行图像处理及靶标边缘提取，并传输至处理系统端PS；PS端读取边缘点执行弧段提取得到椭圆弧段，并写入PL端；PL端据此结合对称矩阵优化脉动阵列实现椭圆拟合完成靶标定位；接口板单片机控制系统电源时序及管理外部接口；核心处理器PS端及外围接口负责系统整体控制及以太网通信。集成图像传感与边缘计算于单一硬件，通过协同处理、硬件加速关键算法、优化数据传输及集成管理，实现了机器人靶标定位的低延迟、高精度、高鲁棒性，具备结构紧凑、低功耗、高适应性和快速部署优势。

本发明授权一种面向机器人靶标定位的感算一体视觉定位方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种面向机器人靶标定位的感算一体视觉定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： S100：通过搭载CMOS传感器的传感器板采集目标场景的图像数据，并发送至核心处理器； S200：在核心处理器的可编程逻辑端PL，基于FPGA架构，对采集到的图像数据进行处理，对处理后的图像数据进行靶标边缘提取，并通过AXI4总线以零拷贝方式从可编程逻辑端PL传输至核心处理器的处理系统端PS；S200中对采集到的图像数据进行处理，包括： S210：利用输入延迟单元IDELAY与输入延时控制单元IDELAY_CTRL原语构建动态可调延迟链对随路时钟进行移相，使采样时钟沿与数据中点对齐； S220：通过解串器实现数据的1:10解串操作，并在解串器后级联设计Bitslip控制单元，通过循环移位匹配同步头；通过寄存器延迟完成4路数据的通道对齐； S230：将前端图像采集输出的12位像素拜耳格式数据按每5像素周期填充4位校验码组成64位数据包，通过AXI4总线突发传输模式写入DDR4存储控制模块，同时设计地址映射控制器，将非对齐像素数据按行优先顺序跨内存存储体Bank连续存储； S200中对处理后的图像进行靶标边缘提取，包括： S240：从DDR4读取存储的拜耳数据，经去马赛克及灰度转换后，利用行缓存器与移位寄存器形成3×3大小的捕捉窗口，非对齐像素数据按时钟周期源源不断地流入行缓存器中，对一帧图像的所有像素进行中值滤波；其中，为并行流水化处理，采用三级比较树得到中值； S250：对中值滤波后的图像，构建3×3大小的捕捉窗口获取数据对窗口中的数据进行乘加运算；其中，Sobel算子的初始权重存储在寄存器中，乘法采用有符号booth乘法器实现，累加通过并行加法树实现； S260：将两行像素数据通过FIFO缓冲存储，与当前行数据一起通过D触发器延时构造出3×3窗口结构，比较中心像素点在梯度方向上的邻域像素幅值，若中心点幅值小于其梯度方向上的相邻像素的幅值，则该像素点被判断为非边缘点并抑制，其中，梯度幅值采用Gx与Gy的绝对值之和近似代替欧几里得范数，梯度方向则依据Gx与Gy的符号及其绝对值大小关系进行简化估算；其中，Gx为图像在水平方向上的梯度分量，Gy为图像在垂直方向上的梯度分量； S270：通过两个并行比较器将当前像素梯度幅值与预设的高阈值、低阈值比较，结果分别标记为强边缘、弱边缘或非边缘；采用双行缓存与寄存器阵列构造3×3邻域窗口，通过有限状态机控制边缘连接模块对每个弱边缘像素的8邻域进行并行扫描，若邻域中存在已判定的强边缘点，则将当前弱边缘像素重新标记为强边缘点，否则舍弃，最终形成连贯完整的边缘二值图像，并通过AXI4总线DMA零拷贝传输至PS端内存； S300：在核心处理器的处理系统端PS运行的处理器上，读取边缘坐标点，并执行弧段提取算法，得到椭圆弧段，通过直接内存访问DMA将弧段点坐标写入PL端BRAM存储器缓冲区； S400：PL端根据弧段点坐标结合对称矩阵优化的脉动阵列，实现椭圆拟合，完成靶标定位； S500：通过接口板上的单片机，控制系统的电源时序并管理外部接口； S600：通过核心处理器集成的处理系统端PS和外围接口，进行系统整体控制及以太网通信。

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