[發(fā)明專利]基于黑白攝像頭的智能小車路徑識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710943273.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107505946B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉艷麗;趙汝海;欒慶磊;鄧凱;顏艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 南京業(yè)騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 鄭婷

本發(fā)明公開(kāi)了基于黑白攝像頭的智能小車路徑識(shí)別方法，處理器將控制總線信號(hào)發(fā)送給成像模塊，同時(shí)采用中斷方式來(lái)讀取圖像，通過(guò)高分辨率成像模塊獲取賽道圖像信息，采集外界環(huán)境的變化，返回一幅完整的圖像，使系統(tǒng)獲得當(dāng)前狀態(tài)，同時(shí)采用硬件二值化，通過(guò)SCCB總線來(lái)控制器件的運(yùn)行，使用高速DMA通道直接讀取圖像的數(shù)據(jù)；在處理器中進(jìn)行圖像預(yù)處理，通過(guò)脈寬調(diào)制信號(hào)控制轉(zhuǎn)向舵機(jī)的轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的行進(jìn)；測(cè)速器件讀取光電信號(hào)轉(zhuǎn)換成的具有一定頻率的方波信號(hào)，同時(shí)根據(jù)相應(yīng)的方波信號(hào)特征值來(lái)確定當(dāng)前需要給于電機(jī)及舵機(jī)的兩種脈寬調(diào)制信號(hào)，重復(fù)步驟。本發(fā)明的有益效果是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡、避障這兩個(gè)功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及基于黑白攝像頭的智能小車路徑識(shí)別方法。

背景技術(shù)

智能車輛也叫無(wú)人車輛，是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策和多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)。它具有道路障礙自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)制動(dòng)、自動(dòng)保持安全距離、車速和巡航控制等功能。智能車輛的主要特點(diǎn)是在復(fù)雜的道路情況下，能自動(dòng)地操縱和駕駛車輛繞開(kāi)障礙物并沿著預(yù)定的道路(軌跡)行進(jìn)。智能車輛具有智能感知系統(tǒng)，利用各種傳感器來(lái)獲得車輛自身、車輛行駛的周圍環(huán)境及駕駛員本身的狀態(tài)信息，必要時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。主要包括碰撞預(yù)警系統(tǒng)和駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。碰撞預(yù)警系統(tǒng)可以給出前方碰撞警告、盲點(diǎn)警告、車道偏離警告、換道/并道警告、十字路口警告、行人檢測(cè)與警告、后方碰撞警告等，駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。目前的車還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能化，不能自動(dòng)避障尋軌，不能進(jìn)行無(wú)人駕駛。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于黑白攝像頭的智能小車路徑識(shí)別方法，解決了目前的車還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能化，不能自動(dòng)避障尋軌的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是按照以下步驟進(jìn)行：

步驟一：處理器將控制總線信號(hào)發(fā)送給成像模塊，同時(shí)采用中斷方式來(lái)讀取圖像，通過(guò)高分辨率成像模塊獲取賽道圖像信息，采集外界環(huán)境的變化，返回一幅完整的圖像，使系統(tǒng)獲得當(dāng)前狀態(tài)，同時(shí)采用硬件二值化，通過(guò)SCCB總線來(lái)控制器件的運(yùn)行，使用高速DMA通道直接讀取圖像的數(shù)據(jù)；

步驟二：在處理器中進(jìn)行圖像預(yù)處理，通過(guò)脈寬調(diào)制信號(hào)控制轉(zhuǎn)向舵機(jī)的轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的行進(jìn)；

步驟三：測(cè)速器件讀取光電信號(hào)轉(zhuǎn)換成的具有一定頻率的方波信號(hào)，同時(shí)根據(jù)相應(yīng)的方波信號(hào)特征值來(lái)確定當(dāng)前需要給于電機(jī)及舵機(jī)的兩種脈寬調(diào)制信號(hào)，跳回步驟一。

進(jìn)一步，步驟一中處理器為單片機(jī)MK60DN512ZVLQ10；所述高分辨率成像模塊為大規(guī)模的CCD集成器件OV7725。

進(jìn)一步，步驟二中轉(zhuǎn)向舵機(jī)型號(hào)為SD-3010，驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)為RN297。

進(jìn)一步，處理器接受系統(tǒng)的一級(jí)輸出，進(jìn)而執(zhí)行系統(tǒng)的輸出，RN297執(zhí)行這些二級(jí)輸出信號(hào)，而處理器發(fā)出的控制信號(hào)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)信號(hào)芯片74HC244或74LS244來(lái)生成二級(jí)輸出緩沖信號(hào)；二級(jí)輸出緩沖信號(hào)通過(guò)MOS管型大電流驅(qū)動(dòng)板的兩個(gè)H橋來(lái)生成驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)RN297的二級(jí)輸出信號(hào)，同時(shí)避免了大功率電路與高速電路的交叉，以防止發(fā)生電源反沖導(dǎo)致的芯片燒毀。

進(jìn)一步，測(cè)速器件為系統(tǒng)的信號(hào)輸入部件，采用歐姆龍精度500線編碼器，通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸出，返回一個(gè)信號(hào)，讓系統(tǒng)具有負(fù)反饋的能力，將直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為光電信號(hào)，再轉(zhuǎn)換為一定頻率的方波信號(hào)。