終點(diǎn)標(biāo)志識(shí)別(飛思卡爾智能車(chē))

1、37數(shù) 字 技 術(shù) 與 應(yīng) 用 自動(dòng)化技術(shù)數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用0引言:飛思卡爾智能車(chē)設(shè)計(jì)大賽是全國(guó)170余 所高校廣泛參與的全國(guó)大學(xué)生智能汽車(chē)競(jìng) 賽。 2008年 第 三 屆 被 教 育 部 批 準(zhǔn) 列 入 國(guó) 家 教 學(xué) 質(zhì) 量 與 教 學(xué) 改 革 工 程 資 助 項(xiàng) 目 中 9個(gè) 科 技 人 文 競(jìng) 賽 之 一 , 2009年 第 四 屆 被 邀 申 請(qǐng)列入國(guó)家教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程資助 項(xiàng) 目 , 飛 思 卡 爾 智 能 車(chē) 大 賽 提 出 制 作 一 個(gè)能 夠 自 主 識(shí) 別 道 路 的 模 型 汽 車(chē) , 按 照 規(guī) 定路線行進(jìn), 以完成時(shí)間最短者為優(yōu)勝, 并且 終點(diǎn)處2米內(nèi)必須停車(chē), 因

2、此終點(diǎn)線的識(shí)別 為 賽 道 識(shí) 別 的 關(guān) 鍵 之 一 。1 終點(diǎn)線的特點(diǎn)按 比 賽 規(guī) 定 , 智 能 車(chē) 起 點(diǎn) 出 發(fā) 跑 完 一 圈回到起點(diǎn)時(shí), 起點(diǎn)標(biāo)志即為終點(diǎn)標(biāo)志, 智 能 車(chē) 要 能 停 在 終 點(diǎn) 后 2m 的 距 離 內(nèi) 。 由 于 終 點(diǎn) 一 般 設(shè) 在 直 道 的 中 間 , 也 就 是 說(shuō) 終 點(diǎn) 標(biāo) 志 后 2m 的 距 離 基 本 上 是 以 直 線 為 主 , 這 時(shí) 正 是 車(chē) 速 最 快 的 時(shí) 候 , 而 終 點(diǎn) 線 的 寬 度 只 有2. 5c m , 很 容 易 會(huì) 丟 失 終 點(diǎn) 標(biāo) 志 信 息 。 終 點(diǎn) 標(biāo) 志 見(jiàn) 圖 1。2 算法原理2. 1 智

3、能車(chē)臨近終點(diǎn)前的的特征:在 過(guò) 起 始 線 (終 點(diǎn) 線 時(shí) 車(chē) 身 與 跑 道 基 本 平 行 。攝 像 頭 的 一 幅 圖 像 基 本 能 拍 到 終 點(diǎn) 標(biāo) 志 的 全 貌 。2.2 算法設(shè)計(jì) 如圖2(a (b 為智能車(chē)行使賽道的終點(diǎn) 標(biāo) 志 , 終 點(diǎn) 標(biāo) 志 的 特 征 為 在 直 到 黑 線 兩 邊 分 別 有 明 顯 寬 于 直 道 黑 線 的 黑 帶 各 一 條 , 于 是 在 智 能 車(chē) 基 本 平 行 于 賽 道 的 前 提 下 , 對(duì) 攝 像 頭圖 2光 電 頭 讀 取 起 始 線 信 息 過(guò) 程 所 拍 數(shù) 據(jù) 分 析 , 則 起 始 標(biāo) 志 的 圖 像 中 至 少 有

4、 一 行 為 白 -黑 -白 -黑 -白 -黑 -白 相 間 隔 的 , 至于有多少個(gè)這樣的間隔則取決于圖像的 寬 度 以 及 智 能 車(chē) 與 賽 道 中 心 的 相 對(duì) 位 置 ,飛思卡爾智能車(chē)大賽終點(diǎn)標(biāo)志的識(shí)別張朝民曾敬李睿華(上海工程技術(shù)大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)學(xué)院上海200336摘 要飛思卡爾智能車(chē)設(shè)計(jì)大賽越來(lái)越受到人們的重視, 飛思卡爾智能車(chē)大賽終點(diǎn)標(biāo)志的識(shí)別是賽道識(shí)別算法難點(diǎn)之一, 本文提 出 一 種 基 于 異 或 運(yùn) 算 的 實(shí) 用 停 車(chē) 算 法 , 該 算 法 有 效 解 決 了 智 能 車(chē) 對(duì) 終 點(diǎn) 線 的 判 斷 。關(guān)鍵詞飛思卡爾智能車(chē)終點(diǎn)標(biāo)志識(shí)別異或算法 中圖分類(lèi)號(hào)TP242文

5、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1007-9416(201007-0037-01本算法正是基于這一特征進(jìn)行起始標(biāo)志判 斷 的 。具體算法:如圖2(c 所示, 設(shè)黑點(diǎn)為1, 白點(diǎn)為0, 則, 起始標(biāo)志線圖像中的關(guān)鍵行所 對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)為0111110110111111, 自左向右 進(jìn)行抑或運(yùn)算, 由于抑或運(yùn)算的特點(diǎn), 可以 得到具體0、 1跳變的數(shù)量, 即有多少對(duì)黑白 間隔對(duì)。 令黑、 白對(duì)個(gè)數(shù)為y , 起始標(biāo)志圖像 關(guān)鍵行寬度為n, x為直接點(diǎn)的黑白值, 則有: =+=101n i i i x x y (13 試驗(yàn)結(jié)果如 圖 3所 示 , 對(duì) 特 征 賽 道 進(jìn) 行 分 段 采 樣, 取 不 同 賽 道 段

6、分 析 , 結(jié) 果 如 下 :采 用 如 上 算 法 對(duì) 起 始 標(biāo) 志 線 圖 像 的 數(shù) 據(jù)處理, 經(jīng)多次試驗(yàn), 結(jié)果y值均為5、 6兩數(shù) 中 的 一 個(gè) 。 而 非 起 始 標(biāo) 志 線 圖 像 中 也 會(huì) 出 現(xiàn)黑-白相間隔的現(xiàn)象, 但經(jīng)公式 (1 計(jì)算, y值均小于4。 因此根據(jù)y值的大小可以明確 判 斷 起 始 標(biāo) 志 線 。4結(jié)語(yǔ)本 文 提 出 一 種 判 斷 飛 思 卡 爾 智 能 車(chē) 競(jìng) 賽 終 點(diǎn) 停 車(chē) 線 的 算 法 , 處 理 簡(jiǎn) 單 , 占 用 MCU 資源少, 執(zhí)行效率高。 文中提到的算法在其 他 很 多 特 征 賽 道 上 也 可 以 使 用 , 充 分 考 慮 到速度與安全到達(dá)的關(guān)系, 經(jīng)多次