基于摄像头自主循迹智能车课件

1、基于摄像头自主循迹智能车制作灵感： 在半导体技术日益发展的今天，智能车辆和智能交通已成为汽车和智能控制领域的研究热点之一。智能小车可以在非特定环境下工作，在探测、救生方面具有广阔的应用场景。产品系统的设计： 智能车系统原理设计二 智能车机械结构设计三 智能车硬件电路设计四 智能车软件设计一 智能车系统原理设计 我们采用K60作为主控芯片，使用OV7725摄像头对道路进行识别处理，得出有效信息作为电机和舵机的输入量从而控制车模稳定的行驶。并且搭载按键、液晶显示屏、nrf无线通信模块构成了完整的智能车系统。二 智能车机械结构设计 1. 摄像头的安装 通过铰链把摄像头与碳杆连接起来，通过改变铰链的角

2、度来灵活调节摄像头的前瞻。2. 转向轮倾角的调整 转向轮定位的作用是保障汽车直线行驶的稳定性，转向轻便和减少轮胎的磨损。前轮是转向轮，它的安装位置由主销内倾、主销后倾、前轮外倾和前轮前束等4个项目决定。主销后倾主销内倾前轮前束三 智能车硬件电路设计 系统的稳定性对于硬件电路的设计来说很重要。我们主要从原理图的设计和pcb绘制工艺上确保系统的稳定性。 供电采用TPS系列低压差线性稳压芯片。对于舵机的供电采用LM2940-ADJ芯片，通过调节电阻即可将输出端电压调整到6v，该芯片最大可以输出3A电流，对于舵机完全够用。主板电路图主板PCB在布局上将主板的模拟部分和数字部分分开，通过0欧电阻相连，各

3、个部分尽可能的并连单点接地，以减少回路电流对器件的干扰。其中频率较高的信号线采用了圆弧走线。 考虑到车模电机的特点，我们选择了BTS7960芯片作为电机的驱动芯片，该芯片具有自我保护的能力，抗干扰能力强，只需使用4片该芯片即可构成双h桥控制电路。电机驱动PCB按键模块四 智能车软件设计及实现 基于山外科技开发的k60-5.2版本底层库，驱动程序包括摄像头驱动和采集程序、oled液晶显示屏的驱动、zlg7290管理芯片的驱动、nrf无线通信模块驱动。此外还有一些相关协议等程序编写。 本着学习的态度，所有模块的驱动程序都是自己编写。 图像采集与处理 我们使用的是ov7725摄像头，通过sccb协议

4、设置相关寄存器，使用k60中断和dma采集摄像头输出的像素点。下图为上位调试器显示的二值化图像：图像处理 对于采集的灰度值图像我们进行了二值化处理，考虑到赛道范围内光线可能不均匀，所以采用了大津算法计算动态阈值。 提取中心线主要采用二分法和边缘跟踪算法并隔行提取赛道中心线。算法的主要流程如下: 摄像头视野近端三行二分查找跟据赛道连续性，在左右边缘附近查找跳变点使用加权平均的办法计算参考点智能车的速度控制及方向控制 我们采取的是增量式PID控制，使用光电编码器反馈脉冲，通过k60正交解码捕获编码器输出的方波。将每30ms捕获的计数值与设定值进行对比得到偏差量作为控制增量PID的输入。 方向控制是以每场图像隔行提取的中线加权平均作为参考点，将参考点与80（每行提取160个像素点）做差，作为PD控制的输入量。 实用性： 智能灭火：由于在存储仓库中，不可能时时都有人来进行巡查，一旦出现