智能汽车竞赛技术报告：基于CMOS摄像头的赛道识别系统

"SD卡记录的普通弯道图像-c程序设计语言(英文版第2版)" 本文详述了一支名为“北京科技大学摄像头组一队”的参赛队伍在第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛中的技术报告。该队伍由杨祖煌、管一臣、梁凯三位学生组成，由刘立和杨珏两位教师指导。他们设计的智能车系统基于MK60N512VMD100微控制器，利用CMOS摄像头捕获赛道图像，通过硬件二值化处理黑色引导线以识别赛道。同时，系统通过光电编码器监测模型车速度，运用PID控制算法调整左右电机转速，实现对车速和方向的闭环控制。 在机械结构方面，团队进行了多方面的优化。包括车体的机械建模，调整前轮倾角以改善操控性，调整底盘高度以提高稳定性，优化电机与中间齿轮箱的配合，改进舵机安装结构以及摄像头的定位。这些改进旨在提升模型车的行驶速度和稳定性。 电路设计部分，团队选择了适合的硬件方案，如摄像头、陀螺仪、编码器和灯塔接收传感器。电源管理模块、电机驱动模块、视频处理模块以及接口和外接模块的实现细节也进行了详细阐述。其中，摄像头用于捕捉赛道图像，陀螺仪用于检测车辆姿态，编码器提供速度反馈，灯塔接收传感器则用于导航。 在软件层面，团队专注于赛道中心线的提取和优化处理。首先分析原始图像特征，然后提取赛道边缘，通过图像校正消除畸变，计算出中心线并选择最佳路径。此外，报告还介绍了折点求取原理，以及PID控制算法在速度控制和转向舵机控制中的应用，包括位置式PID、增量式PID的原理及参数整定方法。 整体而言，这份技术报告详细展示了如何运用C语言等编程技术，结合硬件设备和智能算法，设计出能够在普通弯道和十字交叉口等复杂路况下自主行驶的智能车。通过系统的不断调试和优化，实现了高效稳定且适应性强的智能汽车控制系统。