文档介绍：摄像头智能车硬件设计方案传感器电路设计延续往届的传感器方案、D作为传感器,但采用了信号质量更佳,D,当摄像头安装高度为30cm、俯角为30。时,其最大黑白电压差可达到1v。 D输出的PAL制式信号中提取赛道信息、秉承硬件二值化的指导思想,将灰度图像转换成黑白图像,由于普通I/O和pAc的操作速度要比A/D快,可提高分辨率和前瞻。通过硬件预处理提取赛道信息,目前有两种主要途径:微分边缘检测和阈值比较检测。微分边缘检测:通过数据采集程序效率的优化,。并可以达到1200多的行分辨率和很高的中心解析精度。在直道上,由于远处的黑白之间的电压差较小,远处的赛道信息提取不到,得到的预处理图像是不可信的。另外,在近处也经常发生丢失赛道边缘的情况。数字阈值比较检测:利用快速A/D信号,MCU输出信号作为阈值与快速A/D得到的信号通过数字比较器得到二值化信息。这个电路的优势在于可以通过MCU输出不同的阈值从而得到良好的信噪比,另外,快速A/D得到的信号可以输入给单片机,硬件预处理效果不佳的时候可以切换到片外A/D模式,使算法更加灵活。但由于单片机的计算能力有限、切换到片外A/D模式之后数据量过大,最终没有采取这种方案。模拟阈值比较检测:模拟阈值比较检测与上述数字阈值比较检测原理相似,只是用D/D输出信号进行比较得出赛道信息。该方案可以达到3m的直线前瞻,、但该方案最大的缺点就是受光线的影响较大,如果不事先适应场地光照条件,信号质量难以保证。最终我们采取了第三种方案,图1是最终版本的模拟阈值比较电路,利用LMl881芯片获得行同步信号和场同步信号使单片机(MCU)与CCD保持同步,采集每行的边沿信息得到赛道信息。电源系统设计 D需要12V供电,D发热,虽然短时间内信号质量将提高,D输出信号质量下降,D信号质量降低。D的正常供电,12V电路较为复杂且占用电路板空间较大,如图2。其他部分电路采用LED、按键及无线发送模块开发的人机界面,提高了调试效率。使用片外FLASH存储赛道信息,由于高存储速率得到了广泛应用。但FLASH每页的存储量有限,大容量的数组需要分割开之后分页存储,这会导致程序超时。电机驱动采用遥控车用电子调速器作为驱动芯片,加速能力强但控制较为复杂,反转控制延时过长,需要3个控制周期。速度传感器采用欧姆龙光电编码器,检测精度高,360线,最高转速可达4000rpm。智能车软件设计方案图像方面,由于硬件做了二值化处理,单片机得到的赛道信息少而精准,使得图像处理程序变得简练。由于单片机运行时间和存储空间的限制,我们将赛道信息以链表的形式进行存贮。该方法的优点是速度快、占用的存储空间很少,缺点是数据查找较为困难,并且难以利用赛道垂直方向的信息。预处理在进行图像处理的过程中,我们首先对每行赛道的信息进行预处理,根据赛道位置和宽度的信息将赛道进行过滤,找到符合要求的赛道位置,并且将这些位置进行存贮,存贮形式同样为链表。接下来图像处理的信息就是预处理得到的这些赛道片段。建立有效片段起始行在得到的预处理赛道信息中首先要找到能够建立赛道的每一段的起始位置。具体的判断依据:第一个起始片段是连续三行赛道中只有唯一满足宽度限制的赛道片段,这些赛道片段满足二阶连续性。其余的起始片段是满足以上两个条件并且满足