基于攝像頭的智能小車尋跡系統(tǒng)設計

1、基于攝像頭的智能小車尋跡系統(tǒng)設計基于攝像頭的智能小車尋跡系統(tǒng)設計TheDesignofIntelligentVehicleTracingBasedonCameral引言智能小車尋跡系統(tǒng)是基于攝像頭和飛思卡爾l6微處理器MC9S12XS128組成,由攝像頭采集圖像有用信息送入單片機分析道路參數(shù).智能小車跑道表面為白色,中心有連續(xù)黑線作為引導線,黑線寬25mm,鋪設跑道地板顏色與背景不一樣:跑道寬度為60cm,窄道區(qū)的寬度為45cm;跑道最小曲率半徑不小于50厘米:跑道可以交叉,交叉角為90度.系統(tǒng)主要包括視頻圖像采集,圖像處理,黑線中心提取,路徑判斷.湖北師范學院控制科學與工程系馮震石家莊鐵路職

2、業(yè)技術學院信息工程系劉佳FengZherLiuJia摘要:智能小車尋跡系統(tǒng)基于飛思卡爾MC9S12XS128單片機.討論視頻圖像采集,圖像處理,黑線中心提取,路徑判斷的軟件系統(tǒng)設計.圖像處理使用了中值濾波算法,并且在黑線的查找中提出了改進插值算法.實驗表明該系統(tǒng)設計簡單,符合實際情況,軟件算法快速有效.關鍵詞:智能小車MC9S12XSl28單片機圖像采集路徑判斷Abstract:TheIntelligentVehicletracingsystemisbasedonFreescalesMcrOcOnlrOllerMC9S12XS128designasystem.Thefirsttousethec

3、amerasimageacquisitionmoduletoobtainthepathinformation;Andthendescribedseparatelyinvideoimageacquisition,imageprocessing,theblacklinecenterextraction,thepathtodeterminethesoftwaresystemdesign.Imageprocessingusingmedianfilteralgorithm,andtheblacklinetofindanimprovedinterpolationalgorithmisproposed.Ex

4、perimentsshowthatthesystemdesignedtobesimple,realistic,andsoftwarealgorithmsquicklyandefficiently.Keywords:IntelligentcarMC9S12XS128SingleChipImageAcquisitionPathjudge【中圖分類號】TP27【文獻標識碼】B文章編號:1606-5123(2010)08-0077-032視頻圖像采集圖像采集是基于MC9S12XS128單片機來實現(xiàn)的.MC9S12XS128是飛思卡爾開發(fā)的以CPU12內核為核心的單片機,采用5V電源供電,總線速度最高可

5、達40MHz,8KBRAM,128KBFLASH,具有豐富的I/O模塊和工業(yè)控制專用的通信模塊.攝像頭前瞻距離大,有利于提高速度同時跑道色內外色差只有黑白兩色,只需提取探測畫面的灰度信息就能識別黑線信息,因而圖像采集選用黑白攝像頭.攝像頭輸出的是PAL制式的復合全電視信號,每秒輸出25幀,每幀分為偶場和奇場.黑白視頻圖像信號由圖像信號,消隱信號及同步信號共同組成.場同步脈沖標志著新的一場到來.場消隱區(qū)恰好跨在一場的結尾部分和下場的開始部分,得等到場消隱區(qū)過去,下場的視頻信號才真正到來.PAL制式的攝像頭每秒掃描25幅圖像,每幅又分奇偶兩場,故每秒掃描50場圖像】.為此要有效地采集攝像頭的視頻信

6、號,需要把攝像信號進行分離.LM188l視頻同步信號分離芯片可從攝像信號中分離出行同步脈沖,場同步脈;中和奇偶場脈沖.下圖為視頻信號LM1881分離后PLC&FA771(c(d奇場偶場黑頻電位截取電位(a)視頻信號:(b)行同步信號:(c)場同步信號:(d)奇偶場同步信號圖l攝像頭信號時序圖圖3圖像采集灰值情況時序圖如圖l所示,其攝像頭采樣電路圖如圖2所示.設計采用8O引腳MC9S12X128單片機.根據(jù)其引腳特點,PT口響應速度不如PJ口響應速度好,所以選擇PJ口作為行中斷和場中斷輸人口,本設計選用PJ7和PJ6.但是PJ口共用一個中斷向量,因此在軟件設計中用巧妙的方法先開PJ6,關閉PJ7.當奇偶場上升沿脈;中到來時,產生中斷,進入中斷服務程序,中斷服務程序里延時一段時間,清掉消隱時間,然后開啟行中斷PJ口,當行