智能汽车竞赛技术报告：基于摄像头的赛道识别与PID控制

"中心引导线处理后图像-c程序设计语言(英文版第2版)" 这篇技术报告详述了北京科技大学参赛队伍在第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛中的设计方案，主要涉及智能车系统的构建，包括硬件设计、软件控制和图像处理等多个方面。报告的作者团队由杨祖煌、管一臣、梁凯组成，由刘立和杨珏指导。 报告的核心是智能车系统，其核心控制器是MK60N512VMD100微控制器。系统通过CMOS摄像头捕获赛道信息，利用模拟比较器进行硬件二值化处理，从而提取出黑色的中心引导线，用于识别赛道。同时，系统采用光电编码器监测车辆实时速度，并应用PID控制算法来调整左右电机的转速，以实现对车速和行驶方向的闭环控制，提高了模型车的运行速度和稳定性。 在机械结构设计部分，报告涵盖了车体建模、前轮倾角、底盘高度、电机与中间齿轮箱、舵机安装结构和摄像头安装等关键调整，旨在优化车辆性能和提升导航精度。 在电路设计章节，报告详细讨论了硬件方案的选择，包括摄像头、陀螺仪、编码器和灯塔接收传感器等传感器的选用理由，以及电源管理模块、电机驱动模块、视频处理模块和接口外接模块的实现过程。 在软件控制部分，重点讲述了赛道中心线的提取与优化处理，从原始图像特点分析到赛道边沿提取、图像校正、中心推算和路径选择，这些步骤对于准确追踪赛道至关重要。此外，报告还介绍了PID控制算法，包括位置式PID、增量式PID和PID参数整定，这些都是确保智能车稳定行驶的关键算法。 这份技术报告全面展示了智能汽车竞赛中的关键技术，包括硬件设计、图像处理和控制算法，为同类项目的开发提供了宝贵的经验和参考资料。