摄像头智能车设计的方案1

摄像头与图像处理
PAL制式信号
特点：每秒25帧，每帧625行，分为奇场（由第1，3，5…行组 成）和偶场（由第2，4，6…行组成）。
组成：图像信号、复合同步信号、复合消隐信号
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摄像头与图像处理
CMOS
CCD
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源自文库
摄像头与图像处理
按输出信号类型划分，摄像头又可分为模拟式和数字式。 模拟式可见于CCD和CMOS， 数字式目前做智能车可用的只有CMOS。
OV7620数字摄像头
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摄像头与图像处理
PAL制式信号
复合消隐信号的作用： 在图像的分解或恢复的扫描逆程中，若不采取措施，将出现行、 场回扫线，这将对正程所传送的图像起干扰作用。复合消隐信号 能消除行、场回扫线。
复合同步信号的作用： 为了收、发同步的需要，视频信号发送端每当扫描完一行时加入 一个行同步脉冲；每当扫描完一场时加入一个场同步脉冲，它们 分别在行与场逆程期间传送，其宽度分别小于行、场逆程时间。
主要内容

摄像头智能车系统概述 单片机片上资源分配 摄像头及图像处理 电机、舵机及其控制 硬件设计方案 软件设计方案
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摄像头 智能车设计方案
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摄像头与图像处理
摄像头信号
信号制式 ：NTSC、PAL、SECAM 1.正交平衡调幅制——National Television Systems Committee ，简称NTSC制。采用这种制式的主要国家有美国、加拿大和日 本等。 2.正交平衡调幅逐行倒相制——Phase-Alternative Line，简称 PAL制。中国、德国、英国和其它一些西北欧国家采用这种制式 。 3.行轮换调频制——Sequential Coleur Avec Memoire，简称 SECAM制。采用这种制式的有法国、前苏联和东欧一些国家。 智能车摄像头通常为PAL制式
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摄像头与图像处理
摄像头的选用
根据感光器件单元分类，摄像头有两类：CCD和CMOS 二者比较如下：
CCD 灵敏度 成本 解析度 噪点比 功耗 同样面积下高 成本高 高 噪点低 高 CMOS 感光开口小，灵敏度低 CMOS整合集成，成本低 低 高 低
灵敏度高决定了图像动态性好，高解析度决定了前瞻距离远。 因此CCD摄像头是较好的选择。
摄像头智能车系统概述
系统总体框图
电源管理 模块 MCF52259 控制器 舵机 转向轮
CCD图像 采集模块
BTS7960驱动模块
直流电机 蓝牙串口 通信模块
驱动轮
光电编码器
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单片机片上资源分配
内存分配 •内存用于程序运行期间指令、变量的存储。 •单片机内存较小（以XS128为例，8K），应避免浪费。 •尤其应注意图像数据（二维数组）的存储空间
1 1 0 … 1 0 0 1 1 1 1 1 0 … 1 0 0 1 1 1 1 1 0 … 1 0 0 1 1 1 60行 1 1 0 … 1 0 0 1 1 1 1 1 0 … 1 0 0 1 1 1 60×100Byte =6KB char Image[60][100]
摄像头智能车系统概述
驱动模块及直流电机 CCD摄像头
光电编码器 ColdFire系列单片机 MCF52259最小系统
智能车系统主板
Futaba S3010 舵机
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数字
PWM模块
SCI模块
输出
输入和输出
*传输方向指对单片机而言
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… … … … … … … … … …
1 1 0 … 1 0 0 1 1 1 1 1 0 … 1 0 0 1 1 1
100列
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摄像头智能车系统概述
智能车的工作过程：
1.摄像头捕捉跑道的图像，并传输给单片机； 2.单片机内嵌程序对图像信息进行处理，根据控制策略
得出电机应达到的转速和舵机应有的打角，并控制舵机 和电机驱动模块作出相应的动作（舵机改变打角、电机 加减速）； 3.光电编码器跟随小车的运行向单片机发出脉冲，单片 机通过脉冲计数模块记录脉冲个数从而计算出电机转速 ，并进行速度调节；
单片机片上资源分配
小车功能模块 信号类型 对应单片机模块 传输方向*
图像采集 （以CCD为例）
光电编码器 舵机
模拟（图像信息） AD、ECT输入捕 数字（中断信号） 捉（或INT中断）
数字（脉冲） 数字（PWM） ECT脉冲累加PA PWM模块
输入
输入 输出
电机驱动模块
蓝牙串口通信模块
数字（PWM）