【测控技术与仪器】过程手册-基于机器视觉的智能汽车路径识别方法设计与实现

防灾科技学院毕业设计过程控制及成绩评定手册题目基于机器视觉的智能汽车路径识别方法设计与实现学生姓名学号系别防灾仪器系专业电气工程及其自动化班级开题时间2012年12月20日答辩时间2013年6月6日指导教师职称目录开题、指导和成绩评定工作流程图2工作职责说明3开题报告书4中期检查表6指导教师评语表7评阅人评阅意见表8答辩资格审查表8答辩记录表9答辩成绩评定表10毕业设计综合成绩评定表10开题、指导和成绩评定工作流程图工作职责说明一、指导教师工作职责1审定学生的选题并指导学生撰写开题报告，帮助学生制定方案和进度计划；2定期检查学生的工作进度和工作质量，指导时间每周不少于2学时；对在校外做综合实践的学生，指导教师要与学生保持密切联系，及时指导学生解决理论上的难点和实践中的技术性难题；3重视学生文献检索和文献分析等基本功的训练，帮助学生掌握基本的科研方法，指导学生规范地撰写毕业设计、论文或综合实践报告。4根据学生的工作态度、工作能力以及毕业设计（论文、综合实践报告）的质量，如实评价学生表现，公正地评定学生毕业设计论文、综合实践过程和成绩，认真填写指导教师评语表。5针对学生的毕业设计论文、综合实践报告提出全面修改意见，指导学生做好答辩前的准备工作。二、评阅教师工作职责1根据学生的毕业设计（论文、综合实践报告）质量，客观公正地评定成绩，认真填写评阅教师评阅意见表；2对审阅成绩不合格的毕业设计（论文、综合实践报告）要说明原因并提出修改意见。三、学生职责1在教师指导下认真做好开题前的调研和各项准备工作，参考有关文献，综合应用所学的知识和技能，选定毕业设计论文、综合实践课题；2在教师指导下认真完成开题报告，并按计划独立开展毕业设计论文、综合实践工作，收集整理相关研究资料，开展实验、实践或调研活动，实事求是地做好实验和实践记录；3按撰写规范撰写毕业设计、论文或综合实践报告；4按时按要求参加毕业设计（论文、综合实践）考核；5按学院档案工作规范及实施细则的要求，装订毕业设计（论文、综合实践报告）材料，交系办公室存档。开题报告书一、本项设计的性质及目标设计性质毕业设计，该题目来源于学科竞赛，设计中部分内容在校内完成、部分内容在校外完成。本设计课题研究领域涉及机器视觉、图像处理、自动道路识别方法研究，汽车模型及传感器设置、道路传感器设置、汽车控制模块设计等工作，设计工作包含了硬件、软件、算法、机械等内容，涉及知识广泛，设计者需对在校学习的理论知识融会贯通，因此，通过该设计可加深设计者对理论知识的理解，加强其实际动手能力，培养其创新能力。设计目标通过学习了解机器视觉的工作原理、图像处理等的相关基础知识，根据智能小车硬件设计特点，应用图像采集软件、智能车上位机全功能软件、CODEWARRIOR软件对自动轨迹识别方法进行设计并完成其硬件实现，使智能小车可沿特定赛道自动行驶。二、要解决的主要问题1、了解机器视觉的工作原理及应用场合；2、学习不同图像处理方法的原理及其应用，包括图像压缩、图像增强、图像复原等；3、模型汽车的搭建，道路传感器设置设计；选用合适的摄像头作为机器视觉传感器，采集图像信息。4、分析摄像头检测原理，并对应用不同原理实现道路自主识别方案进行设计；5、应用飞思卡尔半导体公司的16位微控制器，完成智能汽车核心控制模块设计及道路自主识别方案的实现；6、电机、舵机驱动电路以及编写相应软件。三、设计方案本次设计的目的主要是针对特定的行驶赛道，完成智能小车自动道路识别方法的设计及其实现，涉及图像的采集、滤波、平滑处理等。本设计具体的设计流程及设计方案如下1系统总体设计利用小车模型、电机、舵机、摄像头、电池、控制板、驱动板、转换板、光电编码器构成基本的搭建硬件，在其上运行软件，使得智能车自主行驶。基本构造见下图2自动路径识别方法设计及实现根据智能小车结构特点及行驶赛道特点，对自动路径识别方法进行设计，并完成其硬件实现。同时对电机、舵机驱动电路程序进行编译。四、设计计划及进度安排2012120120121220搜集、查阅相关资料，撰写开题报告；理解课题，完成开题报告；2012122120130503完成基于机器视觉探测系统图像实时处理软件平台设计；2013050420130518撰写毕业设计（论文）初稿；2013051920130531修改毕业设计（论文），完成终稿,打印装订论文及整理相关资料；201306上旬准备答辩相关材料，进行毕业论文答辩。五、拟查阅的主要参考文献1王宜兴嵌入式系统原理与实践例程M机械工业出版社20112凌阳科技PID调节控制做电机速度控制Z凌阳科技公司3马潮编著AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践M北京航空航天大学出版社20074刘金琨智能控制第2版M电子工业出版社20095CONZALEZRC,WOODSRE,阮秋琦译数字图像处理第2版M电子工业出版社20076宋胜利智能控制技术概论M国防工业出版社20087熊慧,魏翼鹰,黄加勇,陈华伟基于图像识别的循迹车路径识别算法研究J天津工业大学学报8智能小车设计指导第二版Z河海大学计算机与信息学院常州学生科协9马潮编著AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践第2版M北京航空航天大学出版社201110林立,张俊亮单片机原理及应用基于PROTEUS和KEILC第2版M电子工业出版社201311张秀关单片机与计算机串口通信实践M电子工业出版社201312陈桂明等应用MATLAB语言处理数字信号与数字图像M科学出版社200013姜志海,赵艳雷,陈松单片机的C语言程序设计与应用基于PROTEUS仿真第2版M电子工业出版社201114刘榴娣等实用数字图像处理M北京理工大学出版社200115DCAROAUTOMATIONNETWORKSELECTIONCISATHEINSTRUMENTATION，SYSTEMS，ANDAUTOMATIONSOCIETY，RESEARCHTRIANGLEPARK，NC，200316NPMAHALIKFIELDBUSTECHNOLOGYINDUSTRIALNETWORKSTANDARDSFORREALTIMEDISTRIBUTEDCONTROLCSPRINGERVERLAG，BERLIN，200317JALBUSAPPLICATIONOFANEFFICIENTFORLOCATING3DMODELSIN2DIMAGESCAUTOMATICTARGETRECOGNITIONVIII，PROCEEDINGSPIE，3371，APRIL，199818DFORSYTHANOVELCOLORCONSTANCYALGORITHMJIMTERNATIONALJOURNALOFCOMPUTERVISION，5,199019BFUNT,GFINLAYSONCOLORCONSTANCYCOLORINDEXINGJIEEETRANSACTIONSONPATTERNANALYSISANDMACHINEINTELLIGENCE，17（5），199520DGERMAN,BJEDYNAKANACTIVETESTINGMODELFORTRACKINGROADSINSATELLITEIMAGESJIEEETRANSACTIONSONPATTERNANALYSISANDMACHINEINTELLIGENCE,18（1），199621吴纪超机器视觉图像中目标提取识别算法研究D河北农业大学，201022乔文基于图像序列的目标检测与跟踪方法的研究D河北大学201023白颖杰基于机器视觉的图像处理与特征识别方法的研究D重庆大学201024陈显峰机器视觉系统中图像对准方法的研究D太原理工大学201025张晓萌,付燕图像分割技术研究J科技情报开发与经济2007（18）26张阳MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统M电子工业出版社2010是否同意该生开题是否指导教师签名年月日中期检查表学生姓名学号题目基于机器视觉的智能汽车路径识别方法设计与实现工作进展一学习和了解了机器视觉的工作原理及应用场合；二学习了不同图像处理方法的原理及其应用，包括图像压缩、图像增强、图像复原等；三完成了模型汽车的搭建，道路传感器设置设计；摄像头以及相关元器件的选型；四学习摄像头检测原理，并对应用不同原理实现道路自主识别方案进行比较，确定了最优方法；五选定了微控制器，完成了智能汽车核心控制模块的设计及道路自主识别方案的实现；六电机、舵机驱动电路设计与实现以及编写相应软件；七构建论文初步结构。教师指导情况在设计中，老师给予以下几方面的指导（1）对不同图像处理方法的原理及应用，包括图像压缩、图像增强、图像复原等进行指导；（2）对摄像头检测原理进行指导；（3）对如何选择核心处理器进行指导；（4）对怎样进行图像黑线的提取、如何选择最优算法和最优算法的实现进行了细心指导。存在问题及解决措施中期检查成绩优秀良好中等及格不及格指导教师签名年月日指导教师评语表评阅考核点学习态度和工作量态度认真，作风严谨，工作量饱满，按期圆满完成规定的任务参考文献能独立查阅文献和调研，具有收集、整理信息及获取新知识的能力，引用文献有广泛性和相关性，数量与范围符合相关要求；撰写规范，符合规定，译文准确，质量好设计能力具有担负专门技术工作的初步能力；能熟练运用专业理论、知识和技能分析解决实际问题，设计方案合理可行，数据准确可靠，论证充分，理论分析与计算正确；有较强的动手能力、分析能力和现代技术应用能力文本质量结构严谨，层次清晰，结论正确，技术用语准确；行文流畅，语句通顺；格式符合规范要求；图表完备、整洁，符号统一，编号齐全图表质量结构合理，工艺可行；图样符合国家标准；图面质量高，工作量饱满设计水平对与课题相关的理论或实际问题有较深刻的认识，有深入的（或新的）见解，有一定的综合性（应用性或创新性）评定成绩平时成绩成果成绩总分指导教师评语指导教师（签字）年月日评阅人评阅意见表评阅考核点选题质量选题符合专业培养目标；与科学研究、工程或实际紧密结合；有一定综合性（应用性或创新性）；工作量饱满，难度适中参考文献能独立查阅文献和调研，具有收集、整理信息及获取新知识的能力，引用文献有广泛性和相关性，数量与范围符合相关要求；撰写规范，符合规定，译文准确，质量好设计能力具有担负专门技术工作的初步能力；能熟练运用专业理论、知识和技能分析解决实际问题，设计方案合理可行，数据准确可靠，论证充分，理论分析与计算正确；有较强的动手能力、分析能力和现代技术应用能力文本质量结构严谨，层次清晰，结论正确，技术用语准确；行文流畅，语句通顺；格式符合规范要求；图表完备、整洁，符号统一，编号齐全图纸质量结构合理，工艺可行；图样符合国家标准；图面质量高，工作量饱满设计水平对与课题相关的理论或实际问题有较深刻的认识，有深入的（或新的）见解，有一定的综合性（应用性或创新性）同行评阅成绩成果成绩总分评阅人评语同行评阅教师（签字）年月日答辩资格审查表该生的毕业设计是否按要求修改是否是否审查过该生的答辩准备情况是否是否同意该生进行答辩报告是否指导教师（签字）年月日答辩记录表答辩时间年月日答辩地点姓名职称单位备注考核小组成员答辩秘书答辩记录答辩成绩评定表评阅考核点选题质量选题符合专业培养目标；与科学研究（工程或实际）紧密结合；有一定综合性（应用性或创新性）；工作量饱满，难度适中设计能力具有担负专门技术工作的初步能力；能熟练运用专业理论、知识和技能分析解决实际问题，设计方案合理可行，数据准确可靠，论证充分，理论分析与计算正确；有较强的动手能力、分析能力和现代技术应用能力文本质量结构严谨，层次清晰，结论正确，技术用语准确；行文流畅，语句通顺；格式符合规范要求；图表完备、整洁，符号统