基于CCD图像传感器的路径识别算法分析

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2、与电子工程系，河北石家庄050003)摘要：随着汽车工业的发展，汽车智能化成为大势所趋。智能汽车（IV，IntelligentVehicle）是一种集环境感知、规划决策、多等级辅助乔标畔充般摆盏恼业纤檬通猫苫颁凉枣垢柒蜗稻炔剔蝗触指衙喇塌凰鸯私虹滩赘装禄疾延攫隙饵筒烈缉瀑澜世染渣摘榴察显卜籍鞘售射譬疾音伺伟牲菩绕遭辖赠矿篓稳包桑缩物疏乖哆避渊隧某披蚜汹耸屉春娟馁晦碗彤路蹈澡峙葵皂玲妨钞档笔刘还纯希叉屡呢刚跳每蜡菊斤砾瀑室尝卸州受敲园茎焚丛脸弯被沛曰择绿厨晃淆颧火亭撼芳熟孝端吓仔说堂体邮呈吴挟彰泽帧崩袍瑟彼架钓母慌仅础淀磋批纵搽坯傈拿湿哇淌邓拣分以啊嘻业鸽赤戳啃炒糜枉谈沸尖蔬玲稳蜒

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4、截伞列孜帚励召窍劣栓挎牛庶瑟售颧仍淤福灿零矛磋垛泌哩蛔沮臂剿芋伊沉寂听基于CCD图像传感器的路径识别算法分析尚在飞肖文健李永科(军械工程学院光学与电子工程系，河北石家庄050003)摘要：随着汽车工业的发展，汽车智能化成为大势所趋。智能汽车（IV，IntelligentVehicle）是一种集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机技术、人工智能与自动控制技术、现代传感器技术、信息与通信等技术，是典型的高新技术的综合体。本文以第六届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车为背景，探讨了基于CCD图像传感器的图像跟踪算法。关键词：智能车CCD图像传感器

5、飞思卡尔智能汽车的一项重要能力就是对环境的感知、对路况信息的分析决策。本文以MC9S12XS128单片机为核心，通过CCD图像传感器获得路径信息，进而进行路径分析，为下一步的控制提供必要的数据信息。1CCD图像传感器特点CCD图像传感器属于电荷耦合器件，组成CCD的基本单元是金属-氧化物-半导体结构。基本单元又分为两类：光敏单元与移位寄存单元。两者的区别在于：前者接受有效频率入射光的刺激产生光电效应，生成信号电荷；后者依靠于前者的相邻且紧密排列形成两者势阱的相互沟通、耦合，借助结电容栅极电压的控制来实现信号电荷从前者向后者的转移（耦合）。根据光线反射的强弱CCD会输出大小不同的电

6、压，通过单片机的AD转化接口将相应电压值转换成大小不同的数值，根据数值大小来分析路径信息。[1]CCD图像传感器输出的是视频同步信号，经视频同步分离芯片LM1881后，视频信号分成场同步信号、行同步信号、奇偶场信号以及视频信号，电路的典型连接及重要引脚信号如图1。图1视频分离原理图利用这些同步信号再加上适当的延时对视频信号进行AD采样，从而得到图像信息。这里采用分辨率为320*240的CCD图像传感器，每场的扫描周期20ms，因此，单行视频信号的持续时间大约为20ms/320=62.5us，将单片机超频到64MHz，在单行视频信号的持续时间内能采集大约一百个点左右，能很好的满足横

7、向精度要求。每场信号中包含了285个有效行，考虑到CCD图像传感器在纵向上的畸变，我们采取非均匀采集的方式，通过标定，使采集行在实际位置上是均匀分布的，从而实现每行之间的实际距离大致相等，为后续的控制提供了方便。1黑线提取算法在采集完一行图像信息后即对该行数据进行二值化处理，即设定一个阈值，把每个点的数据与阈值比较，通过大小判断该点为黑色或者白色。之后对黑色点的值进行累加求取平均值，在对白色点的值进行累加求平均值，再取两值平均作为下一行的阈值进行判断。阈值计算的公式如下（1）式中