智能小车路径识别的设计和算法.pdf

《智能小车路径识别的设计和算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、doi：10．3969／j．issn．1671—1041．2010．05．015智能小车路径识别的设计和算法史晓杰。杨公源(天津工业大学电气工程与自动化学院，天津300160)摘要：介绍一种基于CCD摄像头的路径识别的智能车控制系统。设计范围内的道路信息。对图像中的道路参数进行检测，不仅可以了硬件结构与方案，提出了转向机构的控制策略。该智能车能准确实现识别道路的中心位置，同时还可以获得道路的方向、曲率等信自主寻迹。具备抗干扰性极强。稳态误差小等特点。息。利用CMOS器件，通过图像信息处理的方式得到道路信息，关键词

2、：CCD摄像头；路径信息；智能车可以有效控制车模运动，提高路径跟踪精度和车模运行速度。中图分类号：TP368文献标志码：A1．2摄像头工作原理摄像头分黑白的和彩色的这两种，为达到寻线目的，只需Thedesignandalgorithmofthesmart提取探测画面的灰度信息，而并不使用色彩信息，所以本设计car’spathidentify中采用黑白摄像头(CMOS图像传感芯片)，相较使用同等分辨SHIXiao-jie。YANGGong·yuan率的彩色摄像头而言，这样可减少单片机采样摄像头输出视(Tianjin

3、PolytechnicUniversity。ElectricalEngineeringand频信号的负担。AutomationInstitute，Tianjin300160，China)摄像头主要由镜头，图像传感芯片和外围电路构成。图像Abstract：Asmartcarcontrolsystemofthepathinf0rmationidentified传感芯片又是其最重要的部分，摄像头的指标取决于图像传basedonCCDcamerawasintroduced．Thehardwarestructureand感

4、芯片的指标；该芯片要配以合适的外围电路才能工作，将它schemeweredesigned，Thecontrolstrategyofsteeringmechanism们制作在～块电路板上，再配上镜头、外壳、引线和接头，这就waspresented．Thesmartcarnotonlycanidentifytheroadprecise·构成了通常所见的摄像头。摄像头通常引出三个端子，分别为ly，butalsohaveanti-interferenceperformance，andsmallsteady电源端，地端和视

5、频信号端。其中电源使用12V供电，视频信stateerror．号输出为模拟信号，可以直接使用普通电视的视频输入端口Keywords：CCDcamera；pathinformation；smartcar输入并显示出来。摄像头的主要工作原理是：按一定的分辨率，以隔行扫描O引言的方式逐点扫描，当扫描到某点时，就通过图像传感芯片将该受教育部高等教育司委托，高等学校自动化专业教学指点处图像的灰度转换成与灰度成一一对应关系的电压值，然导委员会负责主办全国大学生智能车竞赛，该项比赛已经被后将此电压值通过视频信号端输出。摄像头连

6、续地扫描图像列入教育部主办的全国五大竞赛之一。比赛所涉及的专业知上的一行，就输出一段连续的电压视频信号，该电压信号的高识包括控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机和机低起伏正反映了该行图像的灰度变化情况。当扫描完一行，视械等多个学科，对大学生的知识融合和实践动手能力的培养，频信号端就输出一低于最低视频信号电压的电平(如0．3V)，对汽车电子技术的发展，具有长期的推动作用。在本次比赛并保持一段时间，这个低电平脉冲叫做行同步脉冲，它是扫描中，参赛选手必须使用大赛组委会统一提供的竞赛车模，采用换行的标志。然后

7、，跳过一行后，开始扫描新的一行，直到扫描“飞思卡尔”16位微控制器MC9SI2DGI28作为核心控制单元，完该场的视频信号，接着就会出现一段场消隐区。此区中有若自主构思控制方案及系统设计，包括传感器信号采集和处理、干个复合消隐脉冲，其中有个比较宽的脉冲称为场同步脉冲，直流电机控制，控制策略及执行办法，转向舵机控制等，完成它是扫描换场的标志。场同步脉冲标志着新的一场的到来，不智能车工程的制作及调试，于指定日期和地点参加场地比赛。过，场消隐区恰好跨在上一场的结尾部分和下一场的开始部系统按照功能划分为：电源模块、单片机

8、控制系统模块、运行分，得等场消隐区过去，下一场的视频信号才真正到来。摄像调试模块、路径识别模块、直流电机驱动模块、转向伺服模块、头每秒扫描25幅图像，每幅又分奇、偶两场，先奇场后偶场，故速度测量模块等。其中路径识别模块的设计和算法是小车是每秒扫描50场图像。奇场时只扫描图像中的奇数行，偶场时否成功运行的核心，因此本文主要介绍和研究路径识别模块则只扫描偶数行。的设计和算法。