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智能型動態(tài)圖像追蹤自控車

作者:吳長澤 周士新 趙家宏 徐家瑋 義守大學信息工程學系(臺灣) 時間:2008-04-30 來源:電子產品世界 收藏

  . 軟件流程

本文引用地址:http://www.2s4d.com/article/82032.htm

  1.為了加速運算,由硬件分別做了二值化和數據統(tǒng)計。
  2.一開始先搜尋目標標線位置。
  3.找到標線后進行動態(tài)鎖定。
  4.開始判斷標線長度,是否在標線最近距離,若否,則判斷標線長是否大于標框長的70%,如果大于70%則放大標框。
  5.由PIO送出前進的控制信號給
  6.若在標線最近距離則判斷是否為左右轉標線,若是 則依標線左(右)轉,否則停止動作。

  . 硬件電路

  (1) 雙CMOS 傳感器圖像擷取器件:通過Switch開關來達到切換主畫面/子母畫面的功能,F(xiàn)rame的速度由其中一個CMOS 傳感器來主導,每一次CMOS 傳感器所輸出的數值為10bit,并同時輸出該pixel的x,y坐標,以利讀取。
  (2) 多端口 SDRAM 控制器:通過六個FIFO來提供三讀三寫的SDRAM控制器,每一個FIFO的大小為2KB,全利用M4K RAM來生成。
VGA 控制器 & 圖像處理:將SDRAM讀來的數值,配合適當的H_sync及V_sync信號一個一個把Pixel打出去,在這同時亦順便進行X軸或Y軸的直方圖統(tǒng)計,并將結果存儲于另一個M4K RAM中,待NIOS需要時即可以馬上從此M4K RAM中讀到數值。

  . 直流電機驅動電路
我們使用全橋電路來控制輪子的正轉及反轉、Nios通過CAR_CMD[3..0]這個PIO來控制車體的運動,CAR_CMD[1..0]為后輪的開關,而CAR_CMD[3..2]為前輪的開關,在圖十五中為一可控制電流正流或逆流的全橋電路開關,而前輪也相同,其中詳細的控制命令,如表2所示。

表2  金橋電路控制命令




圖10  軟件流程圖

圖11  雙CMOS 傳感器模塊

圖12  6-ports SDRAM controlle

圖13  VGA controler & Image Processing模塊

圖14 后輪的全橋電路開關

實境測試

  在圖15中,圖像追蹤車已鎖定特定的目標物了,并朝著目標物前進,圖中可以清楚地看出除了自色箭頭標志外,尚有許多其它的白色干擾物,如白色墻壁、面紙…等,而在圖16中是圖像追蹤車的VGA輸出,可以清楚地看到圖中是二值化的圖像,并且已圖像追蹤車已鎖定白色箭頭標志(綠框圍住),在車體前進時,綠框會自動變大并鎖定白色箭頭。

圖15 智能型圖像追蹤車正朝著目標物前進


圖16 智能型圖像追蹤車前進時鎖定的目標


圖17 智能型圖像追蹤車

結語

  本設計使用兩顆嵌入式Nios軟核,通過快速設計且高集成性的Avalon總線,將復雜的外圍電路及數種內存模塊集成為車控平臺,通過Nios高性能的表現(xiàn),可以很輕易地實現(xiàn)實時圖像處理及高速自動控制的產品。圖17為最終設計成型的智能型圖像追蹤車。(本文有刪減,閱讀全文請訪問網站www.2s4d.com)


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關鍵詞: 智能型 自控車 200805

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