摄像头智能车设计方案

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智能车设计与制作方案

智能车设计与制作方案

智能车设计与制作方案智能车是一种能够自主感知环境、决策行动并执行任务的车辆。

它具备自主导航、环境感知、智能决策和自主行动等功能,可以应用于无人驾驶、物流配送、矿山勘探等领域。

下面是一个智能车设计与制作的方案。

1. 智能车系统架构设计:智能车系统分为四个模块:感知模块、决策模块、控制模块和执行模块。

感知模块负责感知环境,通过激光雷达、摄像头等传感器采集周围信息;决策模块基于感知结果和预设目标,进行路径规划和行为决策;控制模块将决策结果转化为车辆控制指令;执行模块负责执行控制指令,使车辆移动。

2. 感知模块设计:感知模块采用多种传感器,包括激光雷达、摄像头、超声波传感器等。

激光雷达主要负责建立环境地图,识别障碍物和道路等信息;摄像头用于辅助环境感知,识别交通标志、车辆等信息;超声波传感器用于测量距离,检测车辆周围障碍物。

3. 决策模块设计:决策模块基于感知信息和预设目标,进行路径规划和行为决策。

路径规划根据地图和目标位置,确定最佳路径;行为决策根据周围环境和交通规则,决定车辆的行驶行为,如超车、变道等。

4. 控制模块设计:控制模块将决策结果转化为车辆控制指令,控制车辆的转向、加减速等动作。

控制模块应具备实时性,能够快速响应决策结果。

5. 执行模块设计:执行模块负责执行控制指令,使车辆按照决策结果进行移动。

执行模块应具备精准控制能力,能够准确执行各项指令。

6. 系统集成与测试:将各个模块进行集成,并进行系统测试。

系统测试包括功能测试、性能测试和安全性测试,确保智能车系统能够稳定运行,满足设计要求。

7. 进一步优化与改进:根据测试结果和用户反馈,对系统进行进一步优化和改进。

优化方向包括提高感知准确性、决策速度和执行精度等。

综上所述,智能车设计与制作方案包括感知模块设计、决策模块设计、控制模块设计、执行模块设计、系统集成与测试以及进一步优化与改进等步骤。

通过这个方案,可以实现一个功能完善、稳定可靠的智能车系统。

基于数字摄像头的双轮驱动智能车控制系统设计

基于数字摄像头的双轮驱动智能车控制系统设计
大 大偏 差 的调 节 度 。

式 中 , 为 内驱 动 轮 转 速 , 为 外 驱 动 轮转 速 。 ∞ ∞ 由 上 述 各 式 关 系 可 得 车 辆 转 弯 时 内 外 驱 动 轮 转 速 的 关 系
式:
3 由于系统一直要保持快速性 , ) 因此 K 采 用 定 值 , 过 超 a 通
型 如 图 7所 示 ,图 中 0 点 为 车 辆 转 弯 时 的 速 度
in行 引 导线 位 置 值 , + 采用 线 性 插 值 算 法 对虚 线 进 行 补 偿 。 时 , 同
若 第 in行 仍 未 找 到 引导 线 , 此 场 引 导 线 丢 失 。 一 场 再 正 常 + 则 下 执 行 引 导 线 提取 算 法 。
弯 角 速 度 , 为 车 体 转 R
弯 半 径 , 、 分 别 为 R R 内外 驱 动 轮 的 半 径 。
由模 型 可 知 :
图 7 A k r n J a tn c ema — e na d转 向 模 型
控 制 量 。 D 控制 器 结 构 简 单 , 于 编 程 实 现 。 存 在 参 数 整 定 繁 P 易 但
b l次项系数较小时 1
4 结 束 语
图 6 K 的 =次 项 系数 不 同 时 黑 线 位 置偏 差与 舵 机 控 制 量 的 关 系 曲 线 。
1 改进 的 动态 边 缘 检 验法 和 提 出 的虚 线 预估 补偿 算 法 , 车 ) 使 体 具 有 良好 的 抗干 扰 性 和 环 境适 应性 。 2使 用三 种原则 有效 的减少 了舵 机 P ) D控制参 数 的整定 工作 。 3 应 用 差 速 算 法 减 少 了 车体 转 弯 时 的侧 滑 现 象 。保 证 车 体 )

智能车设计方案

智能车设计方案

智能车设计方案智能车是一种能够自主感知环境、处理信息、进行决策并完成任务的智能交通工具。

下面是我对智能车的设计方案。

一、传感器系统:智能车必备的传感器包括摄像头、激光雷达、红外线传感器、超声波传感器等。

摄像头用于感知道路线和交通标志,激光雷达用于感知周围车辆和障碍物,红外线传感器用于检测周围环境的温度和湿度,超声波传感器则可以用于障碍物的距离测量。

通过这些传感器的数据融合,可以实现对周围环境的高精度感知和定位。

二、决策算法:基于传感器数据和预先设定的规则,智能车需要进行实时的决策。

决策算法可以根据不同的情况进行车辆的加速、减速、转向等操作。

例如,当智能车感知到前方有障碍物时,可以通过减速或变道来避免碰撞。

三、通信系统:智能车需要通过无线通信技术与其他车辆、交通设施和智能交通系统进行实时的信息共享。

通过与其他车辆的通信,智能车可以实现信息的互相交换和协同行驶,从而提高行车的安全性和效率。

四、自动驾驶系统:自动驾驶是智能车的核心功能之一。

智能车可以通过自动驾驶系统进行自主导航和控制。

自动驾驶系统需要结合地图、传感器数据和决策算法,实现车辆的自主驾驶。

五、人机交互界面:智能车需要有一个用户友好的人机交互界面,供驾驶员与智能车进行交互。

通过触摸屏、语音识别等技术,驾驶员可以向智能车发出指令或查询车辆状态。

六、安全系统:智能车还需要配备完善的安全系统,包括车载摄像头监控系统、碰撞预警系统、自动紧急刹车系统等。

这些系统可以提前感知到潜在的危险,并采取相应的措施来减少事故的发生。

总之,智能车设计方案需要考虑传感器系统、决策算法、通信系统、自动驾驶系统、人机交互界面以及安全系统等方面的内容。

通过合理的设计和配置,可以使智能车实现更加安全、高效和舒适的行驶方式。

基于摄像头传感器的智能车设计

基于摄像头传感器的智能车设计

图 l智能车整体系统图 整 个 控制 系统 以 MC S 2 S 2 9 1X 18单片 机为 核心 , 以路径 识 别模 辅 块、 电源管理模 块 、 向舵机模 块 、 转 电机驱 动模块 和速度采 集模块 等 。 并通过相 关的机 械结构设计 , 整个 系统有机 的结合 在一起 。 使 2基 于摄像 头传感器 的智能车整体 设计 方案 . 21 源 管 理模 块 .电 本智 能车系统的供电电源为 7 V . 电池 , 2 直接供给驱动 电机 。舵机 、 C S MO 摄像 头和单片机 的5 V电源 由电池通 过低压差稳压芯 片T S 3 0 P75 和 L 9 0分别 获 得 。 若 用 C D 摄像 头 , 2 M2 4 C 1V电 源 需 由 电池 经 过 MC 4 6 芯 片 升 压 后 得 到 。 303 22电 机 驱 动 及 速 度 反 馈 模 块 . 本 届摄像 头组智 能车采用 的是双 电机驱动 的C型车模 , 以在 电 所 机驱动及速度反馈模 块与光 电组 的A型车模有很大区别 。其 电机驱 动 模 块采用 四片功率 驱动芯 片 B S 9 0 分别对两 个 电机供 电。为 了实 T 76B 现两个 电机独立正转 和反转 , 选用 了四路 P WM输 出控制 , 分别为单 片 机 内部 P WM0 P 、 WM1P 、 WM2和 P WM3 由于单片机 只有 8 8位f 。 路 可 以级 联为 4路 l 6位)WM输 出 , P 而且 8位的精 度对 于 电机 控制 已经 足 够。所以此处的 四路 P WM均选用 了8 位控制。 由于 电机数量变成 两个 , 以速度反馈模 块需要两 个旋转编码 器 所 分别获取两个 电机的速度 。 23 .路径检测模块 摄像 头组智能车 的路径采集模 块采用 的是摄像头传感 器 , 摄像 头 主要 由镜头 、 图像传感芯片和外 围电路构成 。 摄像 头在采集赛 道信息时 , 提取探 测画面 的灰 度信息就能识 只需 别黑色 引导线 , 因而智能车 的图像采集一 般选用黑 白摄 像头 。摄像 头 输出的是 P L A 制式 的复合全电视信号 , 白视频 图像信号 由图像 信号 、 黑 消隐信 号及同步信 号共同组 成。利用 L 8 1 M18 视频 同步信号分离 芯片 可从摄像信号 中分离出行同步脉冲 、 同步脉 冲和奇偶场 脉冲 , 场 以有效 地采集摄像头 的视频信号 。 3摄像头采集系统的完善 . 综合考 虑模拟摄 像头和数字 摄像头 的优 缺点 , 摄像 头组最终选 择

基于摄像头识别路径的智能车系统设计

基于摄像头识别路径的智能车系统设计

De s i g n o f s ma r t c a r s y s t e m wi t h c a me r a - b a s e d p a t h r e c o g ni t i o n
GAO Yu n - b o, J I Co n g,HAN P e n g - wu
c e s s i n g o f e x t e r n a l i n t e r f e r e n c e n o i s e ,a k i n d o f i ma g e p r o c e s s i n g a l g o r i t h m wi t h a d a p t i v e d y n a mi c t h r e s h —
测试结果表明 , 自适 应动态阈值 图像处理算 法在智 能车路径识 别 中具 有明显 的优 势, 通 过该算 法对 图像 进行 有效
的处 理, 可 以增加智 能车对路径 的跟随性 能.
关 键 词 :智 能 车 ;路 径 识别 ;动 态 阈 值
Байду номын сангаас
中图分类号 : TP 3 9 1
文献标识码 : A
第3 9卷 第 6 期
2 0 1 3 年 1 2月








Vo L 3 9 No . 6
De c . 2 0 1 3
J ou r n a l o f L a n z h o u Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y
( K6 0 )wa s t a k e n a s k e r n e l c o n t r o l l e r ,a n d B l u e t o o t h Co mmu n i c a t i o n mo d u l e wa s u s e d t o c o n d u c t o n l i n e

智能车毕业设计范文

智能车毕业设计范文

智能车毕业设计范文一、引言随着科技的不断发展,智能交通系统已经逐渐成为实现交通安全和效率的重要手段之一、智能车作为智能交通系统的重要组成部分,具有自主导航、智能控制和自动执行等功能。

本文将介绍一个智能车毕业设计方案,旨在设计一款具有智能导航和避障功能的智能车。

二、设计方案1.系统框架该智能车系统由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括车体、传感器、控制器等,软件部分包括导航算法、避障算法等。

2.硬件设计智能车的车体由底盘、轮子和电机组成。

底盘采用轻质材料制造,轮子与电机可以实现自由转动和方向控制。

车体内部集成了传感器,包括激光雷达、摄像头和超声波传感器等。

控制器是智能车的核心部件,负责接收传感器数据、进行信息处理和控制车体行动。

控制器应具备高性能的处理器和丰富的通信接口,以满足复杂的算法运算和数据收发要求。

3.软件设计智能车的软件部分主要包括导航算法和避障算法。

导航算法是智能车实现自主导航的关键。

该算法应能根据车体当前位置和目标位置,通过传感器数据判断前方道路情况,并制定合适的行进路线。

避障算法是智能车避免碰撞的重要手段。

该算法应利用激光雷达、摄像头和超声波传感器等数据,识别周围的障碍物,并及时采取措施避免与障碍物发生碰撞。

4.实施计划该智能车的实施计划可以分为以下几个步骤:(1)搭建智能车的硬件平台,包括底盘、轮子、电机和传感器等。

(2)编写控制器的驱动程序,实现车体的基本动作控制。

(3)编写传感器数据采集与处理程序,获取传感器数据并进行处理。

(4)设计导航算法,实现智能车的自主导航功能。

(5)设计避障算法,实现智能车的避障功能。

(6)测试和调试智能车系统,不断优化算法和性能。

三、结论本文提出了一种智能车毕业设计方案,旨在设计一款具有智能导航和避障功能的智能车。

该方案通过硬件和软件的结合,实现了智能车的基本动作控制、传感器数据采集与处理、导航算法和避障算法的设计与实现。

这一方案有助于提高交通安全和效率,具有一定的实用性和推广价值。

车联网中的智能车辆远程控制与监控系统设计

车联网中的智能车辆远程控制与监控系统设计

车联网中的智能车辆远程控制与监控系统设计随着信息技术的发展和车辆网络化的普及,智能车辆远程控制与监控系统在车联网中扮演着重要角色。

这种系统不仅可以提供安全的远程控制功能,还可以实时监测车辆的状态、位置和性能。

本文将探讨智能车辆远程控制与监控系统的设计要点和技术实现。

一、远程控制功能的设计智能车辆远程控制是指车主或授权人员可以通过网络远程控制车辆的各项功能,如远程启动、熄火、关闭车窗、开启空调等。

为了实现远程控制功能,系统设计需要考虑以下几个方面:1. 安全性:远程控制系统必须具备高度的安全性保护,以防止未经授权的人员对车辆进行恶意控制。

采用安全加密技术和身份认证机制可以有效防止黑客攻击和非法操作。

2. 实时性:远程控制命令必须能够在短时间内传递给车辆,并立即产生相应的效果。

为了确保实时性,系统设计应采用高速传输网络和低延迟的通信方式。

3. 稳定性:远程控制系统需要保证在各种网络环境下都能正常工作,包括网络延迟、带宽限制、信号干扰等。

系统设计时应考虑采用冗余和容错技术,以提高系统的稳定性和可靠性。

4. 用户友好性:远程控制系统应提供简洁、直观的用户界面,方便用户进行操作。

界面设计应符合用户习惯,操作流程简单明了。

二、车辆状态监控的设计除了远程控制功能,智能车辆远程控制与监控系统还需要能够实时监测车辆的状态、位置和性能。

以下是车辆状态监控功能的设计要点:1. 实时定位:系统应通过GPS或其他定位技术实时获取车辆的位置信息,并将其显示在地图上。

车主可以根据需要随时查看车辆的位置,以防止车辆丢失或被盗。

2. 车辆诊断:系统应能够监测车辆的各项性能指标,如发动机温度、油耗、油压等,并及时报警或提醒车主进行检修。

3. 安全监控:系统应配备摄像头和传感器,以实现车内外环境的实时监控。

车主可以随时查看车辆周围的情况,及时发现异常情况并采取措施。

4. 驾驶行为监测:系统能够监测车辆的驾驶行为,如超速、疲劳驾驶等,并及时提醒车主纠正行为,以确保驾驶安全。

基于摄像头传感器的智能车循迹算法设计方案

基于摄像头传感器的智能车循迹算法设计方案

基于摄像头传感器的智能车循迹算法设计方案智能车循迹算法设计是一个面向摄像头传感器的重要问题。

在该设计方案中,我们将使用摄像头传感器获取实时图像,并通过算法对车辆的行驶轨迹进行识别和监控。

1.硬件配置首先,我们需要准备一辆小型车辆,安装上摄像头传感器,以便获取行驶过程中的实时图像。

摄像头传感器应具备高清晰度、广角和长距离拍摄等特点,以确保获得准确的图像信息。

2.图像采集和处理摄像头传感器将连续获取车辆行驶过程中的实时图像,这些图像将用于车辆循迹算法的识别和处理。

在图像采集过程中,需要优化传感器的曝光、对焦和白平衡等参数,以确保图像的清晰度和准确性。

在图像处理方面,我们可以借助计算机视觉技术,使用图像处理算法对采集到的图像进行预处理。

预处理的目标是提取图像中的目标物体,并将其转换为二值图像,以便后续的轨迹识别和分析。

3.循迹算法设计循迹算法是整个智能车循迹系统的核心。

其主要任务是通过分析图像中的车道线信息,实现车辆的自动循迹。

在循迹算法的设计中,我们可以采用以下步骤:步骤1:车道线检测步骤2:车道线跟踪检测到车道线后,接下来需要对其进行跟踪。

可以使用基于Hough变换或RANSAC算法的直线拟合方法,通过拟合检测到的车道线点集,得到车道线的方程参数。

步骤3:车辆偏离检测根据车道线的方程参数,可以计算出车辆与车道线之间的距离,进而判断车辆是否偏离了轨迹。

如果车辆偏离了轨迹,可以通过调整车辆的方向盘或驱动电机,使车辆重新回到正确的行驶轨迹上。

4.实时控制和反馈在循迹算法的实现中,需要实时控制车辆的转向和行驶速度。

可以通过与车辆的控制系统进行接口设计,将算法计算得到的转向角度和速度信息传递给车辆控制系统。

总结基于摄像头传感器的智能车循迹算法设计方案,包括硬件配置、图像采集和处理、循迹算法设计和实时控制与反馈等关键步骤。

通过对摄像头传感器获取到的图像进行车道线检测、跟踪和车辆偏离检测,可以实现智能车的自动循迹和行驶控制,提高行驶的准确性和安全性。

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CMOS
CCD
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摄像头与图像处理
按输出信号类型划分,摄像头又可分为模拟式和数字式。
模拟式可见于CCD和CMOS, 数字式7620数字摄像头
摄像头与图像处理
摄像头信号
信号制式 :NTSC、PAL、SECAM 1.正交平衡调幅制——National Television Systems Committee,简称NTSC制。 采用这种制式的主要国家有美国、加拿大和日本等。 2.正交平衡调幅逐行倒相制——Phase-Alternative Line,简称PAL制。中国、 德国、英国和其它一些西北欧国家采用这种制式。 3.行轮换调频制——Sequential Coleur Avec Memoire,简称SECAM制。采用这 种制式的有法国、前苏联和东欧一些国家。
摄像头 智能车设计方案
主要内容
➢ 摄像头智能车系统概述 ➢ 单片机片上资源分配 ➢ 摄像头及图像处理 ➢ 电机、舵机及其控制 ➢ 硬件设计方案 ➢ 软件设计方案
Slide 2
摄像头智能车系统概述
驱动模块及直流电机
CCD摄像头
光电编码器 智能车系统主板
ColdFire系列单片机 MCF52259最小系统
1 1 0 …1 0 0 1 1 1
60行
1 1 0 …1 0 0 1 1 1 1 1 0 …1 0 0 1 1 1 1 1 0 …1 0 0 1 1 1
60×100Byte =6KB
…………………………
1 1 0 …1 0 0 1 1 1
1 1 0 …1 0 0 1 1 1
100列
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摄像头与图像处理
数字
SCI模块
输入 输出 输出 输入和输出
*传输方向指对单片机而言
Slide 6
单片机片上资源分配
内存分配
内存用于程序运行期间指令、变量的存储。
单片机内存较小(以XS128为例,8K),应避免浪费。
尤其应注意图像数据(二维数组)的存储空间 1 1 0 …1 0 0 1 1 1
char Image[60][100]
Slide 5
单片机片上资源分配
小车功能模块
信号类型
对应单片机模块
传输方向*
图像采集
模拟(图像信息) AD、ECT输入捕捉
(以CCD为例) 数字(中断信号) (或INT中断)
输入
光电编码器
数字(脉冲) ECT脉冲累加PA
舵机
数字(PWM)
PWM模块
电机驱动模块 数字(PWM)
PWM模块
蓝牙串口通信模块
Futaba S3010 舵机
Slide 3
摄像头智能车系统概述
系统总体框图
电源管理 模块
CCD图像 采集模块
蓝牙串口 通信模块
MCF52259 控制器
舵机
转向轮
BTS7960驱动模块
直流电机
驱动轮
光电编码器
Slide 4
摄像头智能车系统概述
智能车的工作过程:
1.摄像头捕捉跑道的图像,并传输给单片机; 2.单片机内嵌程序对图像信息进行处理,根据控制策 略得出电机应达到的转速和舵机应有的打角,并控 制舵机和电机驱动模块作出相应的动作(舵机改变 打角、电机加减速); 3.光电编码器跟随小车的运行向单片机发出脉冲,单 片机通过脉冲计数模块记录脉冲个数从而计算出电 机转速,并进行速度调节;
图像处理
黑色边线
白色背景
摄像头与图像处理
赛道图像
弯道
十字交叉
无关信息
Slide 20
直道
摄像头与图像处理
图像处理
灰度图像: 所谓灰度图 (Grayscale)是只含亮度信息,不含色彩信息的图像,就像平时看到 的亮度由暗到明的黑白照片,这种变化是连续的。因此,要表示灰度图,就需要 把亮度值进行量化。通常划分成0到255共256个级别,0最暗(全黑),255最亮(全 白)。 本系统所使用的摄像头采集到的就是黑白图像,经过A/D(8位精度)量化用256 阶灰度值进行表示。
摄像头的选用
根据感光器件单元分类,摄像头有两类:CCD和CMOS
二者比较如下: CCD
CMOS
灵敏度
同样面积下高
感光开口小,灵敏度低
成本
成本高
CMOS整合集成,成本低
解析度


噪点比
噪点低

功耗


灵敏度高决定了图像动态性好,高解析度决定了前瞻距离远。 因此CCD摄像头是较好的选择。
Slide 8
摄像头与图像处理
✓采用片外AD芯片代替片上AD,或者采用硬件二值化,通过I/O口读取数据,可明 显提高图像采集速度。
✓图像采集行中断程序应包含尽量少的操作(条件判断、变量累加),以提高程 序执行次数。
✓测试发现,用指针直接访问数组比通过数组名访问数组速度要快,因此对图像 数组的访问也应尽量用指针的方式。
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Slide 17
摄像头与图像处理
图像采集
初始化
场中断
Lin = 0,Col = 0 …
图像存储数组为 Img[Lin][Col]
图像处理 相关操作
END
行中断 Col = 0,Lin++
采集一个点,Col++ N
点数足够?
Y END
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摄像头与图像处理
图像采集
✓图像采集速度受AD模块频率限制,应尽可能提高AD时钟频率,以提高单位时间 内采集的图像点数。
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摄像头与图像处理
PAL制式信号
Slide 14
摄像头与图像处理
复合视频信号的分离
行同步 场同步
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摄像头与图像处理
视频信号分离芯片:LM1881
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图像采集
图像信号
摄像头与图像处理
LM1881
行 同 步
ECT1
场 同 步
ECT2
AD 单片机
行、场同步信号分别作 为中断源输入单片机, 从而确定何时开始采集 新的一行、何时采集新 的一副图像。 这两个中断信号可称为 “行中断”、“场中 断”。 通常,采集模拟摄像头 需要用到单片机AD模块, 也可采用片外AD转换器。
智能车摄像头通常为PAL制式
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摄像头与图像处理
PAL制式信号
特点:每秒25帧,每帧625行,分为奇场(由第1,3,5…行组 成)和偶场(由 第2,4,6…行组成)。 组成:图像信号、复合同步信号、复合消隐信号
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摄像头与图像处理
PAL制式信号
复合消隐信号的作用: 在图像的分解或恢复的扫描逆程中,若不采取措施,将出现行、场回扫线,这将 对正程所传送的图像起干扰作用。复合消隐信号能消除行、场回扫线。 复合同步信号的作用: 为了收、发同步的需要,视频信号发送端每当扫描完一行时加入一个行同步脉冲; 每当扫描完一场时加入一个场同步脉冲,它们分别在行与场逆程期间传送,其宽 度分别小于行、场逆程时间。
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