树莓派智能巡逻小车系统设计

### 使用树莓派构建智能巡逻小车系统的方案

#### 设计理念与目标
智能巡逻小车的设计旨在通过集成传感器、摄像头以及控制模块，在特定区域内实现自主导航和监控功能。该系统能够自动避开障碍物并沿预定路径行驶，同时可以实时传输图像数据给远程终端设备。

#### 主要硬件组件需求
为了完成上述任务，通常需要准备如下几个核心部件：

- **计算平台**：推荐选用性能较强的型号如树莓派4B作为主控单元[^1]。

- **运动控制系统**
- L298N电机驱动板用于连接直流减速马达来提供动力支持；
- 编码器安装于轮轴上以便精确测量位移距离；

- **感知层设备**
- HC-SR04超声波测距仪负责检测前方是否有物体阻挡；
- OV5647高清摄像头模组用来捕捉周围环境画面；
- MPU6050六轴加速度陀螺仪帮助保持车身平衡稳定；

- **通信接口**
- Wi-Fi/蓝牙适配器确保能与其他网络节点互联互通；
- 可选配置LoRa/Zigbee无线收发芯片扩大覆盖范围；

#### 软件架构说明
操作系统方面建议采用官方提供的Raspbian OS，并在其基础上部署Python编程环境配合OpenCV库处理视觉识别逻辑。对于路径规划算法，则可考虑A*寻路法或是Dijkstra最短路径优先级队列等方式优化移动效率。另外还需编写相应的API接口方便第三方应用调用各项服务资源。

import cv2
from gpiozero import Motor, DistanceSensor
# 初始化摄像头对象
cap = cv2.VideoCapture(0)

def capture_image():
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        raise Exception("Failed to grab frame")
    return frame
    
while True:
    img = capture_image()    
    # 进行图像分析...