基于灰度传感器的智能小车避障寻优系统设计与实现VIP专享

下载后可任意编辑基于灰度传感器的智能小车避障寻优系统设计与实现 一、引言 随着移动互联网的飞速进展，人工智能已经成为科技进展的推动力，同时也是目前计算机智能领域最炙手可热的课题之一。而人工智能最具代表性的就是智能化设备的讨论，包括智能机器人、智能家居、智能小车、智能家电等。各个高校、科研机构都在开展对智能小车的讨论，让智能小车的普及大众化，全国也在举办相应的智能车大赛如“机器人大赛”、“飞思卡尔全国电子设计大赛”、“全国大学生创新大赛”等。所以讨论智能小车是当下讨论的重点之一。目前智能小车的蔽障和寻迹依靠的主要是红外传感器、距离传感器、灰度传感器等，三种传感器各有优缺。 故本文设计了以 OV7670 作为视频采集终端的智能小车寻迹，第 1 页 共 7 页下载后可任意编辑能够根据视频采集到的信号作为寻迹的参照，准确避障。 二、避障系统设计与实现 要实现一个完整的基于摄像头的智能小车寻迹，首先要做的就是将摄像头输出的图像采集到控制器中，然后对采集到的原始图像数据做处理，以猎取赛道中央的黑线在图像坐标系中的位置，接着对小车进行转角控制驱动小车转动。由于赛道是白底黑线，所以为达到寻线目的，只需要提取畫面的灰度信息即可，不必提取其他的彩色信息，从而减少控制器的负担。整个软件的流程是：系统初始化——视频图像采集——处理图像（滤波，二值化）——提取中线——计算偏差和 PID 控制——控制舵机和机电。 （一）硬件设计 本文主要参考的硬件设备为博创提供的智能小车，主要的汽车模型组件为主控电路 xxxx03 控制器、驱动马达、转向舵机、第 2 页 共 7 页下载后可任意编辑图像传感器、可充电式电源。程序开发组件为 KEILMDK4.14，作为程序的开发平台，上位机图像程序为DemokToolBuild1114，采纳 MDK 作为开发平台，开发功能强大易学易用，同时适用于多数对环境要求严苛的嵌入式应用程序开发。摄像头采纳带 FIFO 功能的 OV7670 摄像头作为路面信息的采集设备，用以采集实时的路面信息，供控制器路面寻迹使用。在 xxxx03 嵌入式处理器上编写相应程序，使智能跑车在专门设计的跑道上通过灰度图像自动识别道路并完成指定路径的行驶。 （二）图像数据采集与处理 当前在智能小车摄像头采集的数据中，PAL 制式和 NTSC 制式作为主流制式，PAL 制式和 NTSC 制式主要的区别就在于两种制式每秒输出的图像帧数不一样，PAL 制式每秒输出 25 帧图像，而...