智能车摄像头安装与赛道识别技术详解

本篇技术报告详细介绍了在北京科技大学参赛的第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛中，摄像头组一队的设计工作。以MK60N512VMD100微控制器为核心，团队着重于智能车的机械结构调整与优化，以提升整体性能。 在机械结构方面，他们设计了一套可调中值的舵机连片，解决了舵机安装时因连片长度和齿宽难以精确调节的问题，确保了车辆的转向精度。为了减小车身重心并保持高刚度质量比，团队特别设计了轻便的铝合金夹持组件和碳纤维管，用于稳定CMOS摄像头的安装，同时保证了摄像头的拆装便利性和赛场快速维护能力。 摄像头的安装是关键部分，通过硬件二值化和模拟比较器处理来自CMOS摄像头的赛道信息，提取黑色引导线以实现赛道识别。此外，借助光电编码器监测模型车的速度，PID控制算法被应用于驱动左右电机的转速控制，形成闭环控制，确保车辆运动速度和方向的精确控制。 电路设计中，团队精心挑选了摄像头、陀螺仪、编码器和灯塔接收传感器，并构建了电源管理、电机驱动、视频处理和接口模块，确保了系统的稳定运行。智能车控制软件设计着重于赛道中心线的提取、图像校正和PID控制算法的应用，包括位置式PID和增量式PID的介绍，以及参数的精确设定，以实现对模型车行驶路径的精准决策和控制。 通过大量的硬件与软件测试，实验结果显示，该系统设计方案能够有效提高模型车的速度和稳定性，验证了其可行性。这份技术报告不仅展示了参赛团队的技术实力，也体现了他们在实际竞赛中的严谨态度和创新思维。