四轮组主要的赛道信息来源为摄像头采集的图像,因此在图像信号处理中提取的赛道信息主要包括赛道两侧边界、赛道中心点位置以及不同赛道类型的判断。其中赛道两侧边界和赛道中心点的位置获取是车模完成基本运行需要进行的处理。
在单片机完成初始化和采集到赛道图像后,需要用循线算法来对其进行处理,从而确定出赛道两边的黑线位置,并计算出相对应的赛道中线位置,从而确定舵机转向和电机的加减速控制量。循线算法的基本思想如下:
①循线首先从离车头最近的第119行开始,找到每一行的左右边界,至第20行结束,0～20行的图像畸变过大,不作为循线依据。
②边界是从上一行的中心列(第119行从第80列开始)开始,向左边逐列搜索,直至找到最近的由白点跳变到黑点的列(鹰眼摄像头为二值化摄像头,像素点不是黑点就是白点),该列即为该行的左边界。如果该行找不到左边界,则认为该行左边界值为0。
③边界是从上一行的中心的列(第119行从第80列开始)开始,向右边逐列搜索,直至找到最近的由白点跳变到黑点的列,该列即为该行的右边界。如果该行找不到右边界,则认为该行右边界值为159。(www.xing528.com)
④对于每一行的中心点,该行中心点为该行左右边界值之和除以2。
循线算法程序如下:
单片机完成赛道中线的提取后,在进行赛道元素判断之前,首先应找到赛道的“顶点”,以便于进行赛道元素判断。正常的某一行的赛道中点列应该是白点,该列的后几行中点列也都是白点(即在赛道内),但如果该列的后几行中点列都是黑点,就把该行的中心点称为顶点,该行也称为顶点行。直道如果足够长,顶点行会在第35行之后(行数越大,离车头越近)。一般由于弯道和车头不正等因素影响,顶点行会靠前。
顶点判断程序如下:
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