二值图像采集电路的设计及其参数整定.doc

二值图像采集电路的设计及其参数整定科技信息.机械与电子oscience&technologyinformation2009年第25期值图像采集电路的设计及其参数整定郑思敏(武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072)【摘要】在freescale杯全国大学生智能汽车竞赛中,要求小车能识别白色背景配黑色中心引导线的赛道,然后根据赛道环境由mcu控制执行机构让小车沿线跑完全程.对于色彩对比度比较大的环境,在mcu主频一定时,直接采用硬件二值图片能达到ad转换无法达到的精度.【关键词】-6t图像;ccd;xs128;电压比较器1.二值图像采集电路在智能汽车比赛中,赛道仅由白色背景配黑色中心引导线组成,故能采用二值数据来存储赛道信息,本文主要介绍边缘检测法:当两个相邻点之间灰度值相差一定时.表示到了黑线边缘.若采用传统的固定参考电压分割法,当摄像头视野比较远时,黑色和白色产生的视频电压和近处不同,造成远近电压分割阈值不同,使图片无法分割,对于此种情况只能采取边沿检测法.又因为采用纯比较器分割信号时,如果在参考电压附近的视频信号存在噪声,则会造成电平频繁翻转,故还需要加上滞回回路加强电路的搞干扰能力.1.1电路原理图及原理介绍两个电位器:_c1vcc图1边沿检测的二值电路边沿检测二值电路中,将原始视频信号和滞后处理的视频信号输入到电压比较器两端,在视频信号跳变边沿会在两路输入产生幅度差(如图7),然后当幅度相差到一定程度(由滞回电路控制)时,电压比较器输出端便发生电平翻转.当其反相输入电压比同相输入电压高时,输出为低电平;当其反相输入电压比同向输入电压低时,输出高电平,最后电路以方波形式输出视频信号(如图2右,注:第一个低电平区为行同步区,第二个为黑线区).图2左.原始信号和滞后信号1.2参数整定图2右.原始信号和输出方波图2电路相关输出波形r影响着反相输入端滞后同相输入端的时间.电容电压和输入一电压的关系为:u=u(1),当t=4rc时,电容电压能达到0.98位的输入电压.一般黑色引导线的持续时间为3-4ps,然后我们要求在31*s内,电压达到原始跳变点的0.98,代人电压关系式:310:4*r51010,得到r2=1.47k,然后再根据实际环境成像情况来前后细调电阻以满实际需求.图3列出了不同r的输出波形(原始视频信号和滞后视频信号).r4影响着滞回电压的大小,即抗干扰的能力大小.计算公式为:滞回电压vh=1l/(凡+r(vo_mxvomin),通过观察示波器发现,因为黑线边缘产生约400mv跳变.所以,滞回电压选择为100400mv,实验中,将凡设置为4.5k,产生215my的滞回电压,一方面能比较好的搞干扰,另一方面,使黑线不至于过细.1.3k的滞后电阻3k滞后电阻6.4的滞后电阻13k的滞后电阻6.4的滞后电阻图3电路在不同滞后电阻下的输出波形2.结束语本文贪绍了一种针对具有大对比度图片的采集电路的设计及参数整定,使mcu在较低主频的情况下仍然能有较高的采样精度,而且由于主要调节部分用了电位器,故在不同的光线环境中,只要合理调节电位器,通过液晶lcd观察显示图像结果.便能找到合理的电阻值,故此方案具有良好的场地适应性和可操作性.此方案对广大从事图像采集和检测的学生和工作人员具有广泛借鉴意义.t【参考文献】1李瀚荪.电路分析基础【m,高等教育出版社2006.2康华光.电子技术基础m】,高等教育出版社2006.3林辛凡,李红志,黄颖.第二届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告【r】,清华三角洲队(原清华一队)2007.责任编辑:张新雷】(上接第54页)在我国,移动终端用户是最具消费潜力的群体,因此,开发移动业务将具有很大的市场潜力,而且也能够推动移动电子商务的发展.5.结束语本文给出移动数据库的定义和几个关键技术,然后结合移动终端的需求进行了进行了阐述,最后进一步给出将移动数据库技术应用于移动终端时尚未完善的标准,这为移动数据库的成熟应用打下了坚实的基础.【参考文献】1邵雄凯,郭卫华,李莉;移动数据库中数据更新与广播的并发控制咖;微计算机信息;20o7年l2期.2张亚娟,康慕宁,邓正宏,张鹏:基于移动agent嵌入式移动数据库系统的研究【jl;计算机工