基于cmos传感器的智能循迹小车图像识别技术研究

《基于cmos传感器的智能循迹小车图像识别技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第22卷第4期传感技术报Vo1．22No．4CHINESEJOURNAL0FSENS0RSACTUATORShpr．20092009年4月ResearchonImageAcquisitionoftheSelf-TracingCarBasedonCMOSCameraSensorWANGZi—hui，YEYun—yue(CollegeofElectricalEngineering，iangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Aself-tracingsmartcarsystemcontainingacoreofH

2、CS12MCUcontrolunitofFreesealeispro—posed．Inordertotracethetrackasfastaspossible，itisnecessaryforthecartogetpromptturningactionandrapidaccelerationresponse．Thosepropertiesdependoneffectiveimageacquisitionandprocessing．AcquiringusefulinformationprovidedbyaCMOScamera，thesystemcanrec

3、ognizethetrackandgiveproperparametersoftheracewaycurve，thenchooseoptimizedcontrolalgorithmforimageacquisition，noisefiltering，shapereforming，fuzzylogicalcontrolandmemorymethodstomakeprecisecontrolofser—VOanddrivermotors．Experimentresultsdemonstratethatthissmartcarhasagoodabilityto

4、regulatedi—rectionandtoresponsetheaccelerationquickly，andthesystemisalsostableandhassatisfactorydynamicperformanceandrobustness．Keywords：imageprocessing；imageacquisitiontechnology；sampleandfilteralgorithm；imagerestora-tion；CMOScamerasensorEEACC：614OC学眦基于CMOS传感器的智能循迹小车图像识别技术研究王子辉，

5、叶云岳(浙江大学电气工程学院，杭州310027)摘要：介绍了一种以Freescale公司HCS12单片机为核心控制单元的智能自循迹小车系统。为了使小车能沿既定轨迹快速行进，需要有灵敏的转向和快速的加减速响应，这取决于快速有效的图像提取和处理技术。该系统利用CMOS黑白摄像头获取图像对跑道路径进行识别，获得合适的轨迹参数，并通过图像滤波整形、轨迹提取、模糊控制、道路记忆等优化算法实现对舵机和驱动电机的精确控制，从而使得行进中的小车具有良好的转向调节能力和加减速响应。实验结果表明，该套设计方案简单可靠，具有较好的动态性能和鲁棒性，能使小车在风云变幻的大赛中跑

6、出令人满意的成绩。关键词：图像处理；图像识别技术；采样与滤波算法；图像还原；CMOS摄像头中图分类号：TN911．73文献标识码：A文章编号：1004—1699(2OO9)O4-o484-o5自循迹小车是一套通过传感器感知外部信息，传感器获得可靠的赛道信息，并由程序算法对系统经控制单元分析处理数据并向执行机构发出动作指参数进行整定及优化。令，以实现沿既定轨迹行进的智能系统。它有两套智能车循线方案一般采用红外光电管和摄像头执行机构：后轮驱动直流电机和前轮转向伺服电机两类传感器。摄像头方案的优势在于较大的前瞻距(舵机)。为了能够实现循迹功能并降低系统的复杂离

7、和丰富的赛道信息，这有利于行进中的赛车提前性，本系统采用一款16bit单片机MC9S12DG128B预知赛道情况，从而实现高速过弯和抄近道。然而作为控制器核心，输出两路PWM信号，通过调节占丰富的赛道信息造成数据采集量大，处理时间长，并空比来控制后轮电机的驱动和前轮舵机的转向。因且摄像头易受光线和赛道背景的干扰，因此对系统此，赛车的操控性直接与控制器的响应速度和输出的控制策略要求较高。精度有关，而精确实时的PWM输出信号依赖于从本文介绍的方案采用面阵式CMOS黑白摄像收稿日期：2008—1l-O3修改日期：2009—02-18第4期王子辉，叶云岳：基于C

8、MOS传感器的智能循迹小车图像识别技术研究485头，考虑到图像采集速度受摄像头工