基于面阵CCD路径参数检测方法.ppt
基于面阵CCD路径参数检测方法,报告内容,路径参数检测方法基于CCD路径参数检测难点及解决方法实现方案和试验结果现存问题,一、路径检测方法,赛道路径几何特点由直线和圆弧组成；赛道路径检测内容确定路径中心位置；确定路径方向；确定路径曲率；需要在赛道垂直方向上点便可确定道路参数；赛道路径检测方法,一、路径检测方法,一、路径检测方法,赛道路径检测方法光电管阵列；CCD:线阵CCD;面阵CCD;（黑白）激光扫描器；电磁感应；超声检测等等；,一、路径检测方法,光电管阵列优缺点：优点：简单、响应快速等；缺点：空间分辨率低；水平分辨率:16 pixel/线；（可以采用细分的方法进行优化）；受到大赛规则传感器个数限制；垂直分辨率：只能检测一点位置；占用端口资源多；安装固定、接线较困难；容易受到外界环境影响；,一、路径检测方法,使用面阵检测路径参数的优点：分辨率高：识别路径参数多：中心位置、方向、曲率；占用端口资源少：转换；一路中断输入；一路口输入；通过算法减少外部环境影响；,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,采集速率；图像的分辨率:水平高，垂直低；存储空间；DG128 8KRAM处理速度；图像采集，处理，控制等等；电源电压；12V工作电源,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,采集速率：S12 AD 转换速率10bit:7us视频信号一行时间：64us;(有效图像时间56)一行有效采集像素：8,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,采集速率 由于受到S12 AD转换速率限制，采集的图像信息特点：水平分辨率低：（300线/帧,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,采集速率 路径检测需要图像特点：水平分辨率:高；垂直分辨率：低；3-5点 矛盾：如何解决？,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,采集速率-解决方法 摄像头水平旋转90度；水平分辨率 垂直分辨率,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,采集速率-解决方法 采用CPU 内部总线超频；48,规则没有限制CPU超频,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,采集速率-解决方法*摄像头旋转90度；*CPU超频；可以得到 300*48 分辨率图像；可以满足道路检测需要；实际需要可以使用降低的图像分辨率：72*24 即可；,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,存储空间必须存储正幅图像；这是由于将垂直分辨率转换为水平分辨率的原因；存储空间：每个像素存储1字节；72*24 图像需要 1728字节；DG128 RAM空间为8K字节；可以满足存储需要。同时还可以开辟双图像存储区，采集、处理同时进行；,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,处理速度：采集时间：图像采集采用终端采集的方式；节省CPU处理事件；72*24 分辨率下：只对于其中的1/4行进行图像采集。CPU花费在图像采集上的时间少于 总时间1/4。其余的时间用于图像处理、控制等运算；,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,处理速度 优化图像路径参数检测算法，算法时间小于 20ms。图像：黑白色，检测中心算法简单；可以适当增加些动态亮度补偿算法；满足路径参数检测速度要求；,二、基于CCD路径检测方法难点及解决方法,工作电源：CCD工作电源 12V;使用PWM 斩波升压电路得到12V电源；这不违反比赛规则；禁止使用DC-DC升压电路为驱动电机 以及舵机提供动力；,三、实现方案和试验结果；,系统框图,三、实现方案和试验结果；,CPU最小系统,三、实现方案和试验结果；,CPU最小系统PAD02 视频信号IRQ 视频行同步信号PM1 奇偶场信号PWM2 12V 斩波升压开关信号；PWM0,1 电极控制PWM信号；PWM4 舵机控制信号；PAD0,1 电池电压，12V电压监测；,三、实现方案和试验结果；,视频信号同部分离电路,注意：视频信号不经过直流隔离进入AD转换器；,三、实现方案和试验结果；,12V 斩波升压电路,三、实现方案和试验结果；,电源电路,三、实现方案和试验结果；,软件模块：*AD转换初始化模块；*外部中断初始化；*AD中断响应模块；由外部中断响应启动，采集固定图像数据后停止；*外部中断响应模块：判断是否帧图像开始；启动AD转换；标示图像采集完毕；,三、实现方案和试验结果；,实验结果,三、实现方案和试验结果；,实验结果,三、实现方案和试验结果；,实验结果,三、实现方案和试验结果；,实验结果,三、实现方案和试验结果；,实验结果,三、实现方案和试验结果；,实验结果,三、实现方案和试验结果；,实验结果,三、实现方案和试验结果；,实验结果,四、现存问题,缺点CCD相对昂贵；100人民币占用RAM比较多；道路检测速率受到限制；50Hz检测有一定的延时（1/50）秒；附注电路较多：12V,LM1881等；,四、现存问题,现存问题开发有效路径参数算法；摄像头安装与固定，为之比较的高；摄像头镜头设计；混合检测方法：光电管+CCD;多个CCD;,结束语,方法核心内容摄像头旋转90度。水平分辨率垂直分辨率；适当CPU 超频；有效路径检测算法；该方法也可以在一些粗分辨率视频监视中进行应用；,
