2023电赛本科组E题：运动目标自动追踪系统

知识点概述： 本次电气与电子设计竞赛（电赛）为本科组所设的E题，主题聚焦于设计和实现一个运动目标控制与自动追踪系统。参赛团队需要运用电气工程、电子技术、计算机编程、控制理论等多领域的知识，通过创新的思路和技术手段，完成从运动目标检测、跟踪控制到系统集成的全过程。 详细知识点解析： 1. 系统需求分析： - 确定目标追踪系统的应用场景，如无人机自动追踪、机器人视觉追踪等。 - 分析目标运动特性，如速度、加速度、运动路径等。 - 确定追踪系统的性能指标，例如响应时间、追踪精度、系统的稳定性等。 2. 目标检测技术： - 掌握图像处理技术，包括图像采集、预处理、特征提取等。 - 熟悉运动目标检测算法，如背景减除法、帧间差分法、光流法等。 - 应用机器学习或深度学习技术，实现复杂背景下的目标检测。 3. 控制算法设计： - 学习PID、模糊控制、自适应控制等常见控制理论。 - 设计适合运动目标追踪的控制算法，包括路径规划和轨迹跟踪。 - 实现控制算法的仿真测试，优化控制参数，提升系统性能。 4. 硬件选择与集成： - 选择合适的微控制器或嵌入式系统，例如STM32系列。 - 设计电路并搭建硬件平台，包括传感器模块、驱动模块、通信模块等。 - 完成硬件与软件的集成，确保系统的稳定运行。 5. 软件开发： - 熟悉编程语言，如C/C++、Python等。 - 使用操作系统或裸机编程实现控制逻辑。 - 集成图像处理算法和控制算法到软件平台中。 - 开发用户界面，以方便操作者对系统进行监控和干预。 6. 系统测试与优化： - 设计测试方案，进行系统的功能测试和性能测试。 - 根据测试结果分析系统的不足，进行必要的调整和优化。 - 考虑异常情况处理，确保系统的鲁棒性和可靠性。 7. 项目文档编写： - 编写详细的设计报告，包括设计方案、理论依据、实现过程、测试结果等。 - 准备答辩PPT，清晰地展示项目的关键点和创新点。 8. 创新点探索： - 探索提高目标检测准确率和追踪速度的方法。 - 研究新型传感器技术或算法，提升系统性能。 - 设计节能高效的硬件架构，延长系统的续航能力。 针对压缩包中的文件名称“STM32_Target_Tracking_System-main”，我们可以推断此项目可能使用STM32微控制器作为主控芯片，并且系统的主要文件结构和关键代码位于“main”文件夹内。参赛者需要对STM32系列微控制器的编程和应用有深入的了解，能够熟练地使用相关的开发环境和库函数。 在实际操作中，参赛者需要将上述知识点融入到项目中，不仅需要有扎实的理论基础，还要具备良好的实践能力。项目的设计与实现是检验参赛者综合运用知识和解决问题能力的重要手段。通过参与本次竞赛，参赛者可以加深对自动控制与系统集成等领域的理解，并在实践中积累宝贵的经验。