工作室课题小车走迷宫PPT课件

1、工作室课题小车走迷宫大连民族学院 电工电子实验教学中心课题介绍课题介绍计算机控制小车推球（） 利用计算机自动发布指令控制小车将物体推到指定位置 摄像头监控小车位置，通过图像处理，对小车发布运动指令。 计算机与小车之间的通信为串行通信（有线）或无线方式 小车已有，可根据需要改进并编写控制程序计算机控制小车走迷宫（） 计算机控制小车走出迷宫 其他与“小车推球”类似小车自动走迷宫（） 没有计算机，全部利用小车上的处理器进行控制 需要良好的硬件及软件能力，时间充裕 两组限制现有资源介绍现有资源介绍1、小车照片、小车照片2、迷宫的图片、迷宫的图片现有资源介绍现有资源介绍电脑鼠的相关比赛电脑鼠的相关比赛2

2、006国际电脑鼠邀请赛表演（新加坡）第三届上海市嵌入式系统创新设计应用竞赛”暨“IEEE标准电脑鼠走迷宫”邀请赛（长三角地区 ） http:/ 相关背景知识相关背景知识计算机控制小车走迷宫系统结构图计算机控制小车走迷宫系统结构图技术难点 图像实时采集图像处理预处理，形状检测，小车跟踪，摄像机标定最优线路生成闭环控制算法小车电机控制单片机编程、通信相关背景知识相关背景知识提供的材料玩具小车一部，采用直流电机驱动。小车驱动电路板（89S52板+电机控制板各一）USB-RS232线缆一根无线模块一对。课程组织形式及要求课程组织形式及要求基本要求小车可根据需要自行改装，如加装标志物品，车牌号码等（加分

3、），但不得做破坏性设计（扣分）。运行过程中不得故意剧烈冲撞迷宫（扣分）。可使用任意软件进行算法设计，但不得完全采用市场上已有的现成的可执行程序（即应能提供源代码），软件算法应能适应变化的迷宫。小车与计算机的通讯可采用RS232串行通信模式，亦可采用无线模块。课程组织形式及要求课程组织形式及要求组长负责制 组长负责组内成员的管理，组内任务分配，组员的考核，与教师和助教的沟通 组长负责组员的管理与考核 与教师和助教的沟通助教 助教的作用在于解决实验室安排、仪器使用问题，并提供宏观的、经验的指导，不能负责具体细节支持。 每组分配一名对口助教，有问题可以先于对口助教联系，其他助教亦可咨询。教师 总体支

4、持，协调课程组织形式及要求课程组织形式及要求成绩组成 小组成绩（ 80% ） 作品（40%）（外观、功能、软件及硬件的易操作性等） 报告 （30%）（完整性、合理性、可读性、可参考性等） 每周进度文档（5%） 对其他组的贡献（5%） 个人成绩（ 20% ） 组长及助教对组员的评价 （10 +5 ） 论坛贡献度 （5%） 个人突出贡献加分（ 10% ，总成绩不超过100）课程组织形式及要求课程组织形式及要求课程进度1-3周：分组，选题4-8周：查找资料，方案设计，同时开设讲座9-15周：制作，功能实现16周：验收17周：完成课程设计报告课程组织形式及要求课程组织形式及要求课程讲座图像处理基础及软

5、件包（OPEN CV)的使用初步Labview使用基础LabWindows/CVI使用基础微处理器89S52及其Keil C使用基础 根据小组选题或个人兴趣选择参加，提前根据小组选题或个人兴趣选择参加，提前1-2周网上公布讲座周网上公布讲座时间及具体内容，参加讲座不计入平时成绩。时间及具体内容，参加讲座不计入平时成绩。课程组织形式及要求课程组织形式及要求OpenCV图像处理包简介图像处理包简介OpenCV图像处理软件包简介课题中的成像系统要求光源亮度要足够、均匀成像的投影关系镜头聚焦使整个场景清晰OpenCV图像处理包简介图像处理包简介OpenCV 介绍OpenCV = Open Source

6、 Computer Vision LibraryOpenCV是跨平台的函数库，独立于操作系统/硬件/图形管理器,支持Windows和Linux环境OpenCV的开发目的是实时应用，代码效率高，运算速度快OpenCV为Integrated Performance Primitives (IPP) 提供了透明接口OpenCV图像处理包简介图像处理包简介OpenCV的功能图像数据的操作 ( 分配、释放、复制、设置和转换)图像是视频的输入输出I/O （文件与摄像头的输入、图像和视频文件输出） 矩阵和向量的操作以及线性代数的算法程序（矩阵积、解方程、特征值以及奇异值等） 各种动态数据结构（列表、队列、集

7、合、树、图等）OpenCV图像处理包简介图像处理包简介OpenCV的功能基本的数字图像处理（滤波、边缘检测、角点检测、采样与差值、色彩转换、形态操作、直方图、图像金字塔等）结构分析（连接部件、轮廓处理、距离变换、各自距计算、模板匹配、Hough变换、多边形逼近、直线拟合、椭圆拟合、Delaunay 三角划分等）摄像头定标（发现与跟踪定标模式、定标、基本矩阵估计、齐次矩阵估计、立体对应）OpenCV图像处理包简介图像处理包简介OpenCV的功能运动分析（光流、运动分割、跟踪）目标识别（特征法、隐马尔可夫模型：HMM）基本的GUI （图像与视频显示、键盘和鼠标事件处理、滚动条）图像标注（线、二次曲

8、线、多边形、画文字） OpenCV图像处理包简介图像处理包简介OpenCV的模块CVHighguiCXCORECV：图像处理、视觉算法CXCORE：基本数据结构、运算Highgui：GUI，图像、视频接口OpenCV图像处理包简介图像处理包简介例程11. #include 2. #include 3. #include 4. int main( int argc, char* argv ) 5. CvPoint center;6. double scale=-3;7. IplImage* image = argc=2 ? cvLoadImage(argv1) : 0;8. if(!image)

9、 return -1;9. center = cvPoint(image-width/2,image-height/2);10. for(int i=0;iheight;i+)11. for(int j=0;jwidth;j+) 12. double dx=(double)(j-center.x)/center.x;13. double dy=(double)(i-center.y)/center.y;14. double weight=exp(dx*dx+dy*dy)*scale);15. uchar* ptr = &CV_IMAGE_ELEM(image,uchar,i,j*3);

10、16. ptr0 = cvRound(ptr0*weight);17. ptr1 = cvRound(ptr1*weight);18. ptr2 = cvRound(ptr2*weight); 19. cvSaveImage( “copy.png”, image );20. cvNamedWindow( test, 1 );21. cvShowImage( test, image );22.cvWaitKey();23.cvReleaseImage(&image);23. return 0; IplImage结构：int nChannels：1、2、3、4通道depth：IPL_DEP

11、TH_8U，IPL_DEPTH_32Fint origin：0 - 顶左结构, 1 - 底左结构int width：图像宽像素数int height：图像高像素数int imageSize：图像数据大小int widthStep：排列的图像行大小，以字节为单位char * imageData：指向排列的图像数据对一幅灰度图象，nChannels为1，对RGB图像nChannels为3或者4；depth通常为IPL_DEPTH_8U，即8位整型。I(x,y)c (T*)(img-imageData + img-widthStep*y)x*N + cOpenCV定义宏：I(x,y)c CV_IMA

12、GE_ELEM( img, T, y, x*N + c )OpenCV图像处理包简介图像处理包简介例程1安装OpenCV 1.0版，选择注册环境变量打开VS2005，创建项目，编写代码，设置OpenCV的路径编译运行OpenCV图像处理包简介图像处理包简介OpenCV与Windows位图OpenCV - Bitmap:例程/ 利用OpenCV打开图像image = cvLoadImage(lena.bmp);/ 将IplImage结构转换为位图hBitmap = IplImage2DIB(image);/显示BitBlt (hdc, 0, 0, image-width, image-heigh

13、t, hdcMem, 0, 0, SRCCOPY) ;Bitmap-OpenCV例程/ 打开位图dBitmap.DibLoadImage(hWnd, true);/ 将位图转为IplImage结构hdc = GetDC(hWnd);hBmpApi = dBitmap.CreateDDB(hdc);imageApi = hBitmap2Ipl(hBmpApi);ReleaseDC(hWnd, hdc);/ 显示cvNamedWindow(OpenCV, 1);cvShowImage(OpenCV, imageApi);利用OpenCV的Highgui访问图像、视频、摄像头，直接获取OpenCV格

14、式的图像数据，进行图像处理，最后转为位图在VC+程序中显示利用WinAPI或MFC访问图像、数据、摄像头，再将获取的数据转换为OpenCV格式，用OpenCV进行图像处理，最后再将结果转换为位图在VC+程序中显示OpenCV图像处理包简介图像处理包简介例程2OpenCV图像处理包简介图像处理包简介例程3CvCapture* capture = 0;IplImage * frame;capture = cvCaptureFromCAM(1);cvNamedWindow( OpenCV, 1 );if(capture) while(1) if( !cvGrabFrame( capture ) break;frame = cvRetrieveFrame( capture );if( !frame ) break;cvShowImage(OpenCV, frame);if( cvWaitKey( 5 ) = 0 ) break;cvReleaseImage( &frame );cvReleaseCapture( &