【文章內(nèi)容簡介】 accurate. Paper puts forward a tracing scheme based on image recognition, it improved the car forward distance, greatly enriched the way to collect information. In o rder to reduce the cost of hardware system, we choose CMOS black and white camera specially, the camera’s image information data quantity is less, low power consumption. And PID algorithm was adopted to realize the accurate control of DC motor speed and direction, make intelligent tracing car more stable. Finally, the thesis summarizes the contents, and I put forward some constructive Suggestions about realization of tracing the car industry and made a prospect for the future research and development. Key words: intelligent tracing car， OV7620， image recognition， CortexM3 目 錄 1 緒論 ................................................................................................................................... 1 論文內(nèi)容概述 ......................................................................................................... 1 OV7620 攝像頭采集圖像思路 ................................................................................ 2 圖像處理與圖像識別 ............................................................................................. 2 2 尋跡小車硬件設計 ........................................................................................................... 4 系統(tǒng)組成 ................................................................................................................. 4 尋跡方案的設計 ..................................................................................................... 4 電源設計 ................................................................................................................. 5 主控模塊設計 ......................................................................................................... 6 電機驅(qū)動模塊設計 ................................................................................................. 8 OLED 顯示屏 ........................................................................................................... 9 3 尋跡小車軟件設計 ......................................................................................................... 11 STM32 主控制器程序模塊 ................................................................................... 11 攝像頭傳感器采集圖像模塊 ............................................................................... 12 控制直流電機速度和方向模塊 ........................................................................... 12 OLED 顯示程序模塊 ............................................................................................. 13 系統(tǒng)軟件保護模塊 ............................................................................................... 13 4 模塊整合與調(diào)試 ............................................................................................................. 14 5 總結(jié)和展望 ..................................................................................................................... 17 參考文獻 ............................................................................................................................. 18 致 謝 ................................................................................................................................. 20 1 1 緒論 論文研究背景與意義 論文 主要 內(nèi)容 鑒于目前比較成熟的智能尋跡小車 大多采 用 紅外傳感器 實現(xiàn) 尋跡 ， 論文提出了一種 基于圖象識別 的 智能 尋跡方案， 采用攝像頭對道路圖象信息進行采集，利用 STM32處理器完成軌跡識別與小車行進控制。在系統(tǒng)設計中采用 PID 經(jīng)典控制 算法， 實現(xiàn)了對小車 速度和方向的精確控制 。 同時利用 OLED 顯示屏對采集到的圖像畫面實時顯示，方便調(diào)試和校對。 論文 主要內(nèi)容包括： 1） OV7620 攝像頭采集圖像 思路 ； 2）圖像處理與圖像識別的介紹； 3） STM32 微處理的應用軟硬件平臺的搭建：采用 Altium Designer 繪制 PCB 版圖 ， 為 STM32 搭建最小硬件系統(tǒng) ， 利用 RVMDK 以及 STM32 固件庫完成 STM32的軟件 開發(fā)； 4）尋跡方案的設計：紅外傳感器和 CMOS 傳感器優(yōu)劣勢對比； 5）電源設計方案：設計的系統(tǒng)中使用到了多個不同電壓值的電源，所以選取一種合理的電源 穩(wěn)壓 方案； 6）大功率電機驅(qū)動電路：選 取 一 種 合理的 直流 電機驅(qū)動電路； 7） OLED 顯示屏：實時顯示攝像頭采集的畫面。 2 OV7620 攝像頭 采集圖像思路 采集圖像思路： 方案一：使用 for 循環(huán)延時采集 1） 需要采集圖像時，開場中斷 2） 場中斷到來，開啟行中斷，關 場中斷 3） 行中斷里用 for 循環(huán)延時采集像素，可以在行中斷里添加標志位，部分行不采集，即可跨 行采集 4） 行中斷次數(shù)等于圖像行數(shù)時即可關閉行中斷，標志圖像采集完畢 這種方法 最簡單，但采集圖像最不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)消隱區(qū)全為 0 等問題。 方案二：使用場中斷和行中斷，結(jié)合 for 循環(huán)延時采集 1） 需要采集圖像時，開場中斷 2） 場中斷來了，開行中斷 3） 行中斷來了就結(jié)合 for 循環(huán)延時采集，如果先過濾部分行不采集，則設置一個靜態(tài)變量，每次行中斷來了都自加 1，根據(jù)值來選擇采集或不采集某些行 4） 每個奇偶場標志觸發(fā)后，就把攝像頭輸出的值讀取到內(nèi)存數(shù)組里。當觸發(fā) n次（ n=圖像列數(shù)目）后就停止采集 5） 行中斷次數(shù)等于一幅 圖像的行數(shù)，或者等待下一個場中斷來臨就結(jié)束圖像采集，關閉行中斷和場中斷 這種方法不需要使用 PCLK，使用簡單方便，不過延時值需要設置合適，不然要不就采集到消隱區(qū) ， 要不就只采集圖像的左邊部分。 通過對以上兩種方案的理論分析和實驗對比，最終確定用方案二來實現(xiàn) OV7620攝像頭圖像采集。 圖像處理與圖像識別 在研究圖像時，首先要對獲得的圖像信息進行預處理（前處理）以濾去干擾、噪聲，作幾何、彩色校正等，以提供一個滿足要求的圖像。圖像處理包括圖像編碼，圖像增強、圖像壓縮、圖像復原、圖像分割等。對于圖像處理來說 ，輸入是圖像，輸出 3 （即經(jīng)過處理后的結(jié)果）也是圖像。圖像處理主要用來解決兩個問題：一是判斷圖像中有無需要的信息；二是確定這些信息是什么。 圖像識別，簡單地說，就是要把一種研究對象，根據(jù)其某些特征進行識別并分類。可以認為，對數(shù)字圖像進行區(qū)別分類其實質(zhì)就是對圖像進行模式識別。 圖像識別 就是 對處理后的圖像進行分類，確