终点标志识别(飞思卡尔智能车)

1、37数 字 技 术 与 应 用 自动化技术数字技术与应用0引言:飞思卡尔智能车设计大赛是全国170余 所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞 赛。 2008年 第 三 届 被 教 育 部 批 准 列 入 国 家 教 学 质 量 与 教 学 改 革 工 程 资 助 项 目 中 9个 科 技 人 文 竞 赛 之 一 , 2009年 第 四 届 被 邀 申 请列入国家教学质量与教学改革工程资助 项 目 , 飞 思 卡 尔 智 能 车 大 赛 提 出 制 作 一 个能 够 自 主 识 别 道 路 的 模 型 汽 车 , 按 照 规 定路线行进, 以完成时间最短者为优胜, 并且 终点处2米内必须停车, 因

2、此终点线的识别 为 赛 道 识 别 的 关 键 之 一 。1 终点线的特点按 比 赛 规 定 , 智 能 车 起 点 出 发 跑 完 一 圈回到起点时, 起点标志即为终点标志, 智 能 车 要 能 停 在 终 点 后 2m 的 距 离 内 。 由 于 终 点 一 般 设 在 直 道 的 中 间 , 也 就 是 说 终 点 标 志 后 2m 的 距 离 基 本 上 是 以 直 线 为 主 , 这 时 正 是 车 速 最 快 的 时 候 , 而 终 点 线 的 宽 度 只 有2. 5c m , 很 容 易 会 丢 失 终 点 标 志 信 息 。 终 点 标 志 见 图 1。2 算法原理2. 1 智

3、能车临近终点前的的特征:在 过 起 始 线 (终 点 线 时 车 身 与 跑 道 基 本 平 行 。摄 像 头 的 一 幅 图 像 基 本 能 拍 到 终 点 标 志 的 全 貌 。2.2 算法设计 如图2(a (b 为智能车行使赛道的终点 标 志 , 终 点 标 志 的 特 征 为 在 直 到 黑 线 两 边 分 别 有 明 显 宽 于 直 道 黑 线 的 黑 带 各 一 条 , 于 是 在 智 能 车 基 本 平 行 于 赛 道 的 前 提 下 , 对 摄 像 头图 2光 电 头 读 取 起 始 线 信 息 过 程 所 拍 数 据 分 析 , 则 起 始 标 志 的 图 像 中 至 少 有

4、 一 行 为 白 -黑 -白 -黑 -白 -黑 -白 相 间 隔 的 , 至于有多少个这样的间隔则取决于图像的 宽 度 以 及 智 能 车 与 赛 道 中 心 的 相 对 位 置 ,飞思卡尔智能车大赛终点标志的识别张朝民曾敬李睿华(上海工程技术大学基础教学学院上海200336摘 要飞思卡尔智能车设计大赛越来越受到人们的重视, 飞思卡尔智能车大赛终点标志的识别是赛道识别算法难点之一, 本文提 出 一 种 基 于 异 或 运 算 的 实 用 停 车 算 法 , 该 算 法 有 效 解 决 了 智 能 车 对 终 点 线 的 判 断 。关键词飞思卡尔智能车终点标志识别异或算法 中图分类号TP242文

5、献标识码A 文章编号1007-9416(201007-0037-01本算法正是基于这一特征进行起始标志判 断 的 。具体算法:如图2(c 所示, 设黑点为1, 白点为0, 则, 起始标志线图像中的关键行所 对应的数据为0111110110111111, 自左向右 进行抑或运算, 由于抑或运算的特点, 可以 得到具体0、 1跳变的数量, 即有多少对黑白 间隔对。 令黑、 白对个数为y , 起始标志图像 关键行宽度为n, x为直接点的黑白值, 则有: =+=101n i i i x x y (13 试验结果如 图 3所 示 , 对 特 征 赛 道 进 行 分 段 采 样, 取 不 同 赛 道 段

6、分 析 , 结 果 如 下 :采 用 如 上 算 法 对 起 始 标 志 线 图 像 的 数 据处理, 经多次试验, 结果y值均为5、 6两数 中 的 一 个 。 而 非 起 始 标 志 线 图 像 中 也 会 出 现黑-白相间隔的现象, 但经公式 (1 计算, y值均小于4。 因此根据y值的大小可以明确 判 断 起 始 标 志 线 。4结语本 文 提 出 一 种 判 断 飞 思 卡 尔 智 能 车 竞 赛 终 点 停 车 线 的 算 法 , 处 理 简 单 , 占 用 MCU 资源少, 执行效率高。 文中提到的算法在其 他 很 多 特 征 赛 道 上 也 可 以 使 用 , 充 分 考 虑 到速度与安全到达的关系, 经多次