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1、信息技术与信息化计算机技术及应用基于黑白摄像头的智能小车路径识别系统设计TheDesignofIntelligentVehiclePathRecognitionBasedonMonochromeCamera*吴吟箫张虹王新生WUYin-xiaoZHANGHongWANGXin-shengdo:i10.3969/.jissn.1672-9528.2009.02.015摘要路径识别是汽车智能化发展的必然趋势。在基于飞思卡尔单片机的智能车路径识别系统的设计中,首先采用基于黑白摄像头的图像采样模块获取路径图像信息;然后分别说明图像采集,图像预处理,黑线提取,路径判断部分的
2、软件设计。其中,在图像预处理中使用了二值化和中值滤波算法,并且在黑线提取中提出了改进插值算法。实验表明,整个系统硬件设计简单,软件算法快速有效。关键词路径识别中值滤波寻线算法AbstractIntelligentizeofvehicleisatrendofcarsdevelopmentinthefuture.Pathrecognitionisoneoftheapplicationdirections.Thispathrecognitionsystemofintelligentcarusesimage-sensormodulebasedoncameratoobtai
3、nlaneimageinformation.Thewholesystemisdividedintofourparts:imageacquisition,imagepre-processing,abstractingtheblackline,androaddetection.Theimagepre-processingpartusesthebinaryzationandthemedianfilteringtoimprovetheimageinformation.Thenbyusingtheimprovedalgorithm,theresultofabstractingthebl
4、acklinebecomesmoreprecise.Theultimateaimofthewholesystemistoaccuratelyabstracttheblackguidelinesfromthewhiteraceway,followingtheroadparametersandconditionsinfront,makingthecarmoveproperly.KeywordsRoaddetectionMedianfilteringLine-tracking的灰度信息就能识别出黑线信息,因而从减少成本和减轻单片机1引言采样的负担两方面考虑,图像采集部分选用黑
5、白摄像头。智能化技术与汽车相结合产生的智能汽车将在未来工业生摄像头输出的是PAL制式的复合全电视信号,每秒输出25产和日常生活中扮演重要的角色,而路径识别则正是体现智能车帧(每帧分为偶场和奇场)。黑白视频图像信号通常由图像信号、[3]智能水平的一个重要标志。消隐信号以及同步信号共同组成。本文中智能小车路径识别系统基于摄像头和飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128B组成,由摄像头采集图像有用信息送入[1]单片机分析道路参数。智能小车的运行环境如图1所示。其中,跑道黑线宽度为25mm;跑道最小曲率半径不小于500mm;跑道可以交叉,交叉角为90。一个完整的路径识别系统不仅需
6、要具备图像信号的采集功能,还要求完成图像信号的分析及处理算法。因而,本系统分成四个模块:视频图像采集、图像预处理、黑线中心提取、路径判断。2视频图像采集图1智能小车的跑道环境视频图像的采集是基于MC9S12DG128单片机来实现的。要能有效地采样摄像头视频信号,首先要提取出摄像头信号MC9S12DG128B是Freescale开发的以CPU12内核为核心的单片中的行同步脉冲,消隐脉冲和场同步脉冲。LM1881视频同步信机,采用5V供电,总线速度25MHz,8KBRAM,128KBFLASH,具有号分离芯片可从摄像头信号中提取信号的时序信息,如行同步脉[2]丰富的I/O模块和
7、工业控制专用的通信模块。冲、场同步脉冲和奇、偶场信息等,并将它们转换成TTL电平直接由于采用摄像头寻迹能大幅度提升赛车的前瞻距离,有利于输给单片机的I/O口作控制信号之用,如图2。赛车提高车速。同时,赛道上只有黑白两色,只需提取探测画面这部分的硬件设计为:摄像头视频信号接入LM1881的视频信号输入端,同时接入单片机其中一个A/D口(这里选择PAD8*哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院264209口);LM1881的行同步信号和奇偶场同步信号分别接入单片机的基金项目:山东省自然科学基
