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《基于CCD摄像头的智能车路径识别及跟踪研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、电子测量技术第32卷第8期微处理器应用ELECTRONICMEASUREMENTTECHNOLOGY2009年8月3基于CCD摄像头的智能车路径识别及跟踪研究艾宁瞿少成刘冬朱丽佳许斌(华中师范大学信息技术系武汉430079)摘要:设计了一种能路径识别与智能跟踪的单片机控制智能小车系统。基于凌阳SPCE061A控制器,以CCD摄像头作为路径识别装置,通过图像特征实时提取路径信息,利用最小二乘法实现多直线动态拟合任意曲线的路径信息;同时,利用模糊控制方法动态调节舵机转角并设定速度控制直流电机,实现任意路径识别与智能跟踪。实验证明,采用CCD摄像头可以获取更多的路径信息,智能车能按照任意给定的
2、白色引导线高速稳定地行驶,实现了小车循迹跟踪运动,达到了较好的实时性、高效性和智能性。关键词:CCD摄像头;SPCE061A单片机;路径识别;模糊控制中图分类号:TP242.6文献标识码:AResearchofsmartcartrackidentificationandfollow2upbasedonCCDcameraAiNingQuShaochengLiuDongZhuLijiaXuBin(DepartmentofInformationTechnology,HuaZhongNormalUniversity,Wuhan430079)Abstract:Thispaperpresentsan
3、IntelligentSmartcarbasedonMCUSPCE061A.ThissystemusesCCDcameraasitsrouterecognitiondevice,extractsitsrouteinformationthroughimagerecognition,usestheminimumsquarefittingmethodtojudgethecurrenttrackinformation,adjustssteeringanglebyusingfuzzycontrolmethod,controlstheDCmotorthroughthespeedoffuzzysetm
4、ethods.ExperimentsshowthattheCCDcameracanobtainmoretrackinformationtomakethesmartcarrunstablelyalongthewhite2guide2linegivenarbitrarilywithhigh2speed.Thetrackingmovementofthesmartcarisreal2time,efficientandintelligent,whichhasachievedtheexpectedgoals.Keywords:CCDcamera;MCUSPCE061A;routerecognitio
5、n;fuzzycontrol单片机为控制核心。由CCD摄像头采集路径视频信号,在0引言随着电子技术和智能控制技术的发展,智能车已经成为自动控制领域内的一个研究热点。路径跟踪技术是智能车控制系统中一个重要组成部分,路径识别又是智能小车路径跟踪的信息基础。本智能车通过CCD摄像头获取目标道路信息,同时结合当前的行驶状态智能地做出决策,对其行驶方向图1系统总体框图与行车速度进行调整,从而实现准确快速跟踪道路的目的。设计要求小车在黑色的场地上,能自动地沿着一条任意给定行、场同步信号的时间基准下将经过二值化处理的视频信的白色带状引导线行驶。这其中包含两方面的内容,一方面号送入MCU进行路径信息处理
6、,于是MCU将CCD所获智能小车要准确无误地对白色路线进行识别,另一方面是在得的一场路径画面转换成一张存有路径信息的二维坐标准确获取道路信息的基础上采用有效的控制策略,使智能小表格;然后在表格中选取合适的点,采用最小二乘法拟合车能够快速有效地进行路径跟踪,并确保其稳定性。成一条直线,依据直线计算出小车与路径的夹角与偏移距离;最后根据已知数据采用模糊控制方法建立舵机转角控1系统总体方案制和车速调整的模糊控制规则表,通过查表MCU实时输系统总体框图如图1所示。该系统以凌阳SPCE061A出舵机和驱动电机的PWM控制信号,从而实现小车的智3基金项目:高等学校博士学科点基金(2007051101
7、7)、武汉市科技攻关计划(200810321132)与大学生国家级创新计划资助·77·第32卷电子测量技术能路径跟踪。2.3二值化处理电路二值化处理电路如图5所示。在实际的路线中只有[1]2系统硬件电路黑白两种颜色,因此可将视频信号直接二值化。LM393比2.1电源管理电路较器3脚输入视频信号;根据实际情况调节2脚的R1改变本小车系统的供电电源为6V电池,直接供给驱动电白色路线识别的翻转电平;1脚输出的二值比较电平通过机。舵机和MC
