二值圖像采集電路的設(shè)計(jì)及其參數(shù)整定.doc

二值圖像采集電路的設(shè)計(jì)及其參數(shù)整定科技信息.機(jī)械與電子oscience&technologyinformation2009年第25期值圖像采集電路的設(shè)計(jì)及其參數(shù)整定鄭思敏(武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院湖北武漢430072)【摘要】在freescale杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽中,要求小車能識(shí)別白色背景配黑色中心引導(dǎo)線的賽道,然后根據(jù)賽道環(huán)境由mcu控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)讓小車沿線跑完全程.對(duì)于色彩對(duì)比度比較大的環(huán)境,在mcu主頻一定時(shí),直接采用硬件二值圖片能達(dá)到ad轉(zhuǎn)換無(wú)法達(dá)到的精度.【關(guān)鍵詞】-6t圖像;ccd;xs128;電壓比較器1.二值圖像采集電路在智能汽車比賽中,賽道僅由白色背景配黑色中心引導(dǎo)線組成,故能采用二值數(shù)據(jù)來(lái)存儲(chǔ)賽道信息,本文主要介紹邊緣檢測(cè)法:當(dāng)兩個(gè)相鄰點(diǎn)之間灰度值相差一定時(shí).表示到了黑線邊緣.若采用傳統(tǒng)的固定參考電壓分割法,當(dāng)攝像頭視野比較遠(yuǎn)時(shí),黑色和白色產(chǎn)生的視頻電壓和近處不同,造成遠(yuǎn)近電壓分割閾值不同,使圖片無(wú)法分割,對(duì)于此種情況只能采取邊沿檢測(cè)法.又因?yàn)椴捎眉儽容^器分割信號(hào)時(shí),如果在參考電壓附近的視頻信號(hào)存在噪聲,則會(huì)造成電平頻繁翻轉(zhuǎn),故還需要加上滯回回路加強(qiáng)電路的搞干擾能力.1.1電路原理圖及原理介紹兩個(gè)電位器:_c1vcc圖1邊沿檢測(cè)的二值電路邊沿檢測(cè)二值電路中,將原始視頻信號(hào)和滯后處理的視頻信號(hào)輸入到電壓比較器兩端,在視頻信號(hào)跳變邊沿會(huì)在兩路輸入產(chǎn)生幅度差(如圖7),然后當(dāng)幅度相差到一定程度(由滯回電路控制)時(shí),電壓比較器輸出端便發(fā)生電平翻轉(zhuǎn).當(dāng)其反相輸入電壓比同相輸入電壓高時(shí),輸出為低電平;當(dāng)其反相輸入電壓比同向輸入電壓低時(shí),輸出高電平,最后電路以方波形式輸出視頻信號(hào)(如圖2右,注:第一個(gè)低電平區(qū)為行同步區(qū),第二個(gè)為黑線區(qū)).圖2左.原始信號(hào)和滯后信號(hào)1.2參數(shù)整定圖2右.原始信號(hào)和輸出方波圖2電路相關(guān)輸出波形r影響著反相輸入端滯后同相輸入端的時(shí)間.電容電壓和輸入一電壓的關(guān)系為:u=u(1),當(dāng)t=4rc時(shí),電容電壓能達(dá)到0.98位的輸入電壓.一般黑色引導(dǎo)線的持續(xù)時(shí)間為3-4ps,然后我們要求在31*s內(nèi),電壓達(dá)到原始跳變點(diǎn)的0.98,代人電壓關(guān)系式:310:4*r51010,得到r2=1.47k,然后再根據(jù)實(shí)際環(huán)境成像情況來(lái)前后細(xì)調(diào)電阻以滿實(shí)際需求.圖3列出了不同r的輸出波形(原始視頻信號(hào)和滯后視頻信號(hào)).r4影響著滯回電壓的大小,即抗干擾的能力大小.計(jì)算公式為:滯回電壓vh=1l/(凡+r(vo_mxvomin),通過(guò)觀察示波器發(fā)現(xiàn),因?yàn)楹诰€邊緣產(chǎn)生約400mv跳變.所以,滯回電壓選擇為100400mv,實(shí)驗(yàn)中,將凡設(shè)置為4.5k,產(chǎn)生215my的滯回電壓,一方面能比較好的搞干擾,另一方面,使黑線不至于過(guò)細(xì).1.3k的滯后電阻3k滯后電阻6.4的滯后電阻13k的滯后電阻6.4的滯后電阻圖3電路在不同滯后電阻下的輸出波形2.結(jié)束語(yǔ)本文貪紹了一種針對(duì)具有大對(duì)比度圖片的采集電路的設(shè)計(jì)及參數(shù)整定,使mcu在較低主頻的情況下仍然能有較高的采樣精度,而且由于主要調(diào)節(jié)部分用了電位器,故在不同的光線環(huán)境中,只要合理調(diào)節(jié)電位器,通過(guò)液晶lcd觀察顯示圖像結(jié)果.便能找到合理的電阻值,故此方案具有良好的場(chǎng)地適應(yīng)性和可操作性.此方案對(duì)廣大從事圖像采集和檢測(cè)的學(xué)生和工作人員具有廣泛借鑒意義.t【參考文獻(xiàn)】1李瀚蓀.電路分析基礎(chǔ)【m,高等教育出版社2006.2康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)m】,高等教育出版社2006.3林辛凡,李紅志,黃穎.第二屆飛思卡爾杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告【r】,清華三角洲隊(duì)(原清華一隊(duì))2007.責(zé)任編輯:張新雷】(上接第54頁(yè))在我國(guó),移動(dòng)終端用戶是最具消費(fèi)潛力的群體,因此,開(kāi)發(fā)移動(dòng)業(yè)務(wù)將具有很大的市場(chǎng)潛力,而且也能夠推動(dòng)移動(dòng)電子商務(wù)的發(fā)展.5.結(jié)束語(yǔ)本文給出移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的定義和幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù),然后結(jié)合移動(dòng)終端的需求進(jìn)行了進(jìn)行了闡述,最后進(jìn)一步給出將移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用于移動(dòng)終端時(shí)尚未完善的標(biāo)準(zhǔn),這為移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的成熟應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).【參考文獻(xiàn)】1邵雄凱,郭衛(wèi)華,李莉;移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)更新與廣播的并發(fā)控制咖;微計(jì)算機(jī)信息;20o7年l2期.2張亞娟,康慕寧,鄧正宏,張鵬:基于移動(dòng)agent嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的研究【jl;計(jì)算機(jī)工