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《基于CCD攝像頭的智能車路徑識別及跟蹤研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、電子測量技術(shù)第32卷第8期微處理器應(yīng)用ELECTRONICMEASUREMENTTECHNOLOGY2009年8月3基于CCD攝像頭的智能車路徑識別及跟蹤研究艾寧瞿少成劉冬朱麗佳許斌(華中師范大學(xué)信息技術(shù)系武漢430079)摘要:設(shè)計了一種能路徑識別與智能跟蹤的單片機(jī)控制智能小車系統(tǒng)?；诹桕朣PCE061A控制器,以CCD攝像頭作為路徑識別裝置,通過圖像特征實時提取路徑信息,利用最小二乘法實現(xiàn)多直線動態(tài)擬合任意曲線的路徑信息;同時,利用模糊控制方法動態(tài)調(diào)節(jié)舵機(jī)轉(zhuǎn)角并設(shè)定速度控制直流電機(jī),實現(xiàn)任意路徑識別與智能跟蹤。實驗證明,采用CCD攝像頭可以獲取更多的路徑信息,智能車能按照任意給定的
2、白色引導(dǎo)線高速穩(wěn)定地行駛,實現(xiàn)了小車循跡跟蹤運(yùn)動,達(dá)到了較好的實時性、高效性和智能性。關(guān)鍵詞:CCD攝像頭;SPCE061A單片機(jī);路徑識別;模糊控制中圖分類號:TP242.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AResearchofsmartcartrackidentificationandfollow2upbasedonCCDcameraAiNingQuShaochengLiuDongZhuLijiaXuBin(DepartmentofInformationTechnology,HuaZhongNormalUniversity,Wuhan430079)Abstract:Thispaperpresentsan
3、IntelligentSmartcarbasedonMCUSPCE061A.ThissystemusesCCDcameraasitsrouterecognitiondevice,extractsitsrouteinformationthroughimagerecognition,usestheminimumsquarefittingmethodtojudgethecurrenttrackinformation,adjustssteeringanglebyusingfuzzycontrolmethod,controlstheDCmotorthroughthespeedoffuzzysetm
4、ethods.ExperimentsshowthattheCCDcameracanobtainmoretrackinformationtomakethesmartcarrunstablelyalongthewhite2guide2linegivenarbitrarilywithhigh2speed.Thetrackingmovementofthesmartcarisreal2time,efficientandintelligent,whichhasachievedtheexpectedgoals.Keywords:CCDcamera;MCUSPCE061A;routerecognitio
5、n;fuzzycontrol單片機(jī)為控制核心。由CCD攝像頭采集路徑視頻信號,在0引言隨著電子技術(shù)和智能控制技術(shù)的發(fā)展,智能車已經(jīng)成為自動控制領(lǐng)域內(nèi)的一個研究熱點(diǎn)。路徑跟蹤技術(shù)是智能車控制系統(tǒng)中一個重要組成部分,路徑識別又是智能小車路徑跟蹤的信息基礎(chǔ)。本智能車通過CCD攝像頭獲取目標(biāo)道路信息,同時結(jié)合當(dāng)前的行駛狀態(tài)智能地做出決策,對其行駛方向圖1系統(tǒng)總體框圖與行車速度進(jìn)行調(diào)整,從而實現(xiàn)準(zhǔn)確快速跟蹤道路的目的。設(shè)計要求小車在黑色的場地上,能自動地沿著一條任意給定行、場同步信號的時間基準(zhǔn)下將經(jīng)過二值化處理的視頻信的白色帶狀引導(dǎo)線行駛。這其中包含兩方面的內(nèi)容,一方面號送入MCU進(jìn)行路徑信息處理
6、,于是MCU將CCD所獲智能小車要準(zhǔn)確無誤地對白色路線進(jìn)行識別,另一方面是在得的一場路徑畫面轉(zhuǎn)換成一張存有路徑信息的二維坐標(biāo)準(zhǔn)確獲取道路信息的基礎(chǔ)上采用有效的控制策略,使智能小表格;然后在表格中選取合適的點(diǎn),采用最小二乘法擬合車能夠快速有效地進(jìn)行路徑跟蹤,并確保其穩(wěn)定性。成一條直線,依據(jù)直線計算出小車與路徑的夾角與偏移距離;最后根據(jù)已知數(shù)據(jù)采用模糊控制方法建立舵機(jī)轉(zhuǎn)角控1系統(tǒng)總體方案制和車速調(diào)整的模糊控制規(guī)則表,通過查表MCU實時輸系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。該系統(tǒng)以凌陽SPCE061A出舵機(jī)和驅(qū)動電機(jī)的PWM控制信號,從而實現(xiàn)小車的智3基金項目:高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)基金(2007051101
7、7)、武漢市科技攻關(guān)計劃(200810321132)與大學(xué)生國家級創(chuàng)新計劃資助·77·第32卷電子測量技術(shù)能路徑跟蹤。2.3二值化處理電路二值化處理電路如圖5所示。在實際的路線中只有[1]2系統(tǒng)硬件電路黑白兩種顏色,因此可將視頻信號直接二值化。LM393比2.1電源管理電路較器3腳輸入視頻信號;根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)2腳的R1改變本小車系統(tǒng)的供電電源為6V電池,直接供給驅(qū)動電白色路線識別的翻轉(zhuǎn)電平;1腳輸出的二值比較電平通過機(jī)。舵機(jī)和MC
