树莓派opencv循迹小车所有代码,包括运动控制
时间: 2023-10-11 09:14:51 浏览: 306
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循迹小车代码
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循迹小车的代码分为两部分:图像处理和运动控制。其中图像处理部分利用OpenCV对摄像头采集的图像进行处理,检测黑线的位置和方向,然后通过运动控制部分控制小车向黑线中心移动。
以下是一个基于树莓派和OpenCV的循迹小车的完整代码示例:
```python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import cv2
# 定义引脚
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(11, GPIO.OUT)
GPIO.setup(13, GPIO.OUT)
GPIO.setup(15, GPIO.OUT)
GPIO.setup(16, GPIO.OUT)
# 初始化摄像头
cap = cv2.VideoCapture(0)
# 定义图像处理函数
def process_image(frame):
# 转为灰度图像
gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 二值化
ret, binary = cv2.threshold(gray, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)
# 膨胀
kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (5, 5))
dilated = cv2.dilate(binary, kernel)
# 查找轮廓
contours, hierarchy = cv2.findContours(dilated, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
# 取最大轮廓
if len(contours) > 0:
cnt = max(contours, key=cv2.contourArea)
# 计算轮廓中心
M = cv2.moments(cnt)
cx = int(M['m10'] / M['m00'])
cy = int(M['m01'] / M['m00'])
# 绘制轮廓和中心点
cv2.drawContours(frame, [cnt], 0, (0, 255, 0), 3)
cv2.circle(frame, (cx, cy), 7, (255, 0, 0), -1)
# 计算偏差值
deviation = cx - frame.shape[1] / 2
return deviation
else:
return None
# 定义运动控制函数
def move(direction):
if direction == 'left':
GPIO.output(11, GPIO.HIGH)
GPIO.output(13, GPIO.LOW)
GPIO.output(15, GPIO.HIGH)
GPIO.output(16, GPIO.LOW)
elif direction == 'right':
GPIO.output(11, GPIO.LOW)
GPIO.output(13, GPIO.HIGH)
GPIO.output(15, GPIO.LOW)
GPIO.output(16, GPIO.HIGH)
elif direction == 'forward':
GPIO.output(11, GPIO.HIGH)
GPIO.output(13, GPIO.LOW)
GPIO.output(15, GPIO.LOW)
GPIO.output(16, GPIO.HIGH)
elif direction == 'stop':
GPIO.output(11, GPIO.LOW)
GPIO.output(13, GPIO.LOW)
GPIO.output(15, GPIO.LOW)
GPIO.output(16, GPIO.LOW)
# 主循环
try:
while True:
ret, frame = cap.read()
deviation = process_image(frame)
if deviation is not None:
if deviation < -100:
move('left')
elif deviation > 100:
move('right')
else:
move('forward')
else:
move('stop')
# 显示图像
cv2.imshow('frame', frame)
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
finally:
# 清理引脚
GPIO.cleanup()
# 释放摄像头
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
```
在代码中,首先定义了四个引脚用于控制小车的运动方向。然后初始化摄像头,并定义了一个图像处理函数`process_image`。该函数将摄像头采集的图像转为灰度图像,二值化,膨胀,查找轮廓,并计算轮廓中心。最后返回偏差值,即小车应该向左还是向右偏移。在主循环中,根据偏差值调用运动控制函数`move`控制小车向左、向右或向前移动。当没有检测到黑线时,小车停止运动。同时,还显示处理后的图像。
在运动控制函数`move`中,根据输入的方向参数控制小车向左、向右、向前或停止。具体实现方式根据小车的硬件不同而有所不同,需要根据实际情况进行调整。
最后,在程序结束时清理引脚和释放摄像头。
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