基于边缘检测算法的智能车循迹系统设计.pdf

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1、《电气自动化}2014年第36卷第3期j十算机技术及其应甩ComputerTechnology＆Applications基于边缘检测算法的智能车循迹系统设计柯其延，阙大顺，杨锦涛。卢伟(武汉理工大学信息工程学院，武汉430070)摘要：结合数字图像识别、图像处理和单片微处理技术，研究设计了一种基于边缘检测算法的智能车循迹系统。分别完成了系统的总体设计和软硬件设计，并采用MK60DN512ZVLQ10和TSL1401模块使循迹系统更智能，使小车运行稳定。系统测试结果表明，实现了小车的赛道图像识别、自动循迹的功能

2、，并具有低功耗的特点。．关键词：边缘检测；线性CCD；TSL1401；K60；循迹DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2014．03．017[中图分类号]TN911．73；TP391．41[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)03—0048—03‘DesignofanIntelligentVehicleTrackingSystemBasedontheEdgeDetectionAlgorithmKEQi—yan，QUEDa—Shun，YANGJin—Tao，LUWei(

3、SchoolofInformationEngineeringofWuhanUniversityofTechnology，WuhanHubei430070，China)Abstract：Combiningdigitalimagerecognition，imageprocessingandsingle-chipmicroprocessortechnology，thispaperdevelopsanintelligentvehicletrackingsystembasedontheedgedetectionalgo

4、rithm．Theoveralldesignaswellashardware／softwaredesigniscompleted．MK60DN512ZVLQ10andTSL1401modulesareadoptedtohaveamoreintelligenttrackingsystemandachievestablevehicleoperation．Theresultsofthesystemtestsindicatethatthesystemcanperformthecartrackimagerecognit

5、ionandautomatictrackingandhasthecharacteristicsoflowpower．．Keywords：edgedetection；linearCCD；TSL1401；K60；trackingO引言近年来无人驾驶汽车一直受到众人的瞩目，被认为是车联网的终极目标。同时随着汽车电子行业的逐渐升温与技术的日渐发展，越来越多的汽车厂商开始延伸智能车用载具平台，发展新一代自动驾驶技术。目前谷歌，奥迪都致力于研发无人驾驶技术，牛津等学府机构也努力研发新的技术实现方向⋯。本文设计的一种智能车

6、循迹系统是智能图像识别技术与单片微处理技术的相结合的综合运用，实现了赛道识别，自动循迹图1系统总体结构框图的功能，使智能车平稳快速地在赛道上行驶。该模型车为未来的耗、混合信号微处理器。多达32通道的DMA可用于外设和存储无人驾驶汽车的发展提供了一种新的思路，有一定的参考意义。器数据传输并减少CPU干预。K60微控制器系列具有以下性1系统整体设计能：IEEE1588以太网，全速和高速USB2．0On～The—Go带设备智能车系统主要由电源管理，电机驱动，路径识别，速度检测充电探测，硬件加密和防窜改探测能力。丰富

7、的模拟、通信、定时四大模块组成。硬件上，以MK60DN512ZVLQ10为核心控制芯和控制外设从100LQFP封装256KB闪存开始可扩展到256片，两片BTS7970构成的桥式电路作为电机驱动电路，TSL1401MAPBGA1MB闪存。大闪存的K60系列器件还可提供可选的单线性CCD作为赛道检测元件13”。软件上，采用边缘检测算法，精度浮点单元、NAND闪存控制器和DRAM控制器。辅以增量式PID算法控制电机转速和转向本文主要针路径识别本文系统核心控制模块采用飞思卡尔公司的Ml<60DN512zⅥJQ10模

8、块与速度PID控制模块进行研究和设计。系统总体结构框图芯片组成的最小系统及相应接El模块组成。其最小系统设计简如图1所示。单，采用50MHz和32．768kHz的外部晶振，复位电路设计成按2硬件设计键复位和上电自动复位的方式。2．1主控制器模块2．2电源管理模块Kinetis是基于ARMCortex一M4具有超强可拓展性的低功电源部分是智能车系统的重要部分，电源稳定供电，智能车系统才能稳定工作。使用