智能汽车竞赛技术报告:基于C程序的摄像头图像校正

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"第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告——北京科技大学摄像头组一队" 这篇技术报告详细介绍了北京科技大学参赛队伍在"飞思卡尔"杯全国大学生智能汽车竞赛中的设计方案和研究成果。队伍由杨祖煌、管一臣、梁凯组成,由刘立和杨珏老师指导。参赛队员授权竞赛组委会和飞思卡尔半导体公司使用他们的技术报告和研究论文。 智能车系统的核心是基于MK60N512VMD100微控制器的控制单元,通过CMOS摄像头捕获赛道信息。图像处理部分采用了硬件二值化,利用模拟比较器提取黑色引导线,以便于赛道识别。同时,结合光电编码器来检测模型车的速度,运用PID控制算法调节左右电机转速,实现对车辆速度和方向的闭环控制,以提升速度和稳定性。 报告详细讨论了智能车的机械结构优化,包括车体建模、前轮倾角调整、底盘高度调整、电机与齿轮箱匹配、舵机安装结构和摄像头安装的位置与角度。这些细节对于提高智能车的性能至关重要。 电路设计部分涵盖了硬件方案选择、传感器的选择(如摄像头、陀螺仪、编码器和灯塔接收传感器)以及各功能模块的实现,如电源管理、电机驱动、视频处理和接口模块。特别提到了图像校正,这是通过MATLAB编程实现的,通过桶形变换和透视变换进行校正,以减小图像失真,提高赛道识别的准确性。 在软件设计方面,报告详述了赛道中心线的提取方法,包括对原始图像特征的理解、边沿检测、图像校正、中心线推算和路径选择。此外,还深入探讨了PID控制算法,包括位置式PID、增量式PID的原理和参数整定方法,以及应用于转向舵机的PID控制策略。 这篇技术报告全面展示了智能汽车竞赛中的关键技术和实施步骤,涉及机械设计、电子电路、图像处理和控制算法等多个领域,是理解智能汽车技术的宝贵资源。