基于灰度傳感器的智能小車避障尋優(yōu)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

第1頁共5第1頁共5頁基于灰度傳感器的智能小車避障尋優(yōu)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)一、引言研機構(gòu)都在開展對智能小車的研究，讓智能小車的普及大眾和尋跡依靠的主要是紅外傳感器、距離傳感器、灰度傳感器等，三種傳感器各有優(yōu)缺。故本文設(shè)計了以O(shè)V7670作為視頻采集終端的智能小車尋跡，能夠根據(jù)視頻采集到的信號作為尋跡的參照，準(zhǔn)確避障。二、避障系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)要實現(xiàn)一個完整的基于攝像頭的智能小車尋跡，首先要做的就是將攝像頭輸出的圖像采集到控制器中，然后對采集到的原始圖像數(shù)據(jù)做處理，以獲取賽道中央的黑線在圖像坐標(biāo)系中的位置，接著對小車進行轉(zhuǎn)角控制驅(qū)動小車轉(zhuǎn)動。由于賽道是白底黑線，所以為達到尋線目的，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，從而減少控制器的負擔(dān)。整個軟件的流程是：系統(tǒng)初始化——視頻圖像采集——處理圖像（濾波，二值化）——PID控制舵機和機電。（一）硬件設(shè)計本文主要參考的硬件設(shè)備為博創(chuàng)提供的智能小車，主要的xxxx03MDKFIFOOV7670xxxx03門設(shè)計的跑道上通過灰度圖像自動識別道路并完成指定路徑的行駛。（二）圖像數(shù)據(jù)采集與處理當(dāng)前在智能小車攝像頭采集的數(shù)據(jù)中，PALNTSC式作為主流制式，PALNTSC制式每秒輸出的圖像幀數(shù)不一樣，PAL25NTSC30PALOV6620、sonyCCD、LGCCD、OV5116NTSCOV7670、OV7620、OV7640OV7670PAL30640×480，4：3，同時具有較高的分辨率。當(dāng)智能小車在尋跡的過程中通過攝像頭獲得軌道實時視頻信息后交給視頻信號分理處進行處理，進行視頻信號處理的同時分離視頻信號獲得圖片信息，通過分析圖片從而判斷軌道路面是否是邊緣黑線，繼而尋跡。由于攝像頭獲取的數(shù)據(jù)是視頻數(shù)據(jù)，需要進行視頻信號的分離。采用視頻信號分離，分離出復(fù)合同步信號、復(fù)合消弭信號、圖像視頻信號。（三）邊緣數(shù)據(jù)的濾波以及二值化由于分離出的信號具有較大的噪聲，需要對信號進行濾0255，也就是讓整個圖像呈現(xiàn)出只有黑白的視覺效果。設(shè)定一個閾值Value，對于視頻信號矩陣中的每一行0，通過進一步濾波或擬合來修正；另一種方法是讓該（四）PID舵機轉(zhuǎn)向控制PIDPIDPID例積分微分（PID）1這要求所有的車輪的車軸相交于一點，這一點也稱為車輪的轉(zhuǎn)向中心。根據(jù)阿克曼轉(zhuǎn)角定律：三、實驗本文基于灰度傳感器設(shè)計基于攝像頭的智能小車尋跡，旨在通過灰度傳感器獲取路面的圖像信息進行小車路徑的選擇，能夠達到實時躲避障礙按規(guī)定的路徑行駛等目的。在提取過程中由于只需要知道路面的灰度信息即可。既減少控制器處理的負擔(dān)，又提高了控制器處