攝像頭黑線(xiàn)識別算法和賽車(chē)行駛控制策略

　　表1 普通180 度彎

　　序列 1 2 3 4 5 6

　　CURVE 9 24 13 18 23 5

　　表2 S彎

　　序列 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

　　CURVE 5 22 6 43 18 32 6 52 7 6

　　觀(guān)察表1 和表2 可以得到在彎道中 curve 數值一般都大于10， 偶爾在切線(xiàn)位置處出現小于10 的情況，但是作為彎道的判斷已經(jīng)足夠了，而且隨著(zhù)曲率半徑的減小 curve 值也會(huì )相應的增大。因此可以根據curve 的值來(lái)設置幾個(gè)閥值，判斷賽車(chē)前方的路況信息，決定賽車(chē)是否減速。同時(shí)速度控制算法可以采用以curve 為變量的P 控制：

　　(3)

　　但是轉向舵機的控制如果也采用以curve 為參數的P 控制算法，雖然可以快速沖過(guò)S 彎，并且普通彎道也能夠在內側行駛;不過(guò)這樣要冒撞到賽道邊沿標志桿的風(fēng)險。所以為了能夠準備可靠的通過(guò)各種彎道，可以采取轉向舵機的P 控制：

　　(4)

　　其中：(5)

　　(5)

　　并且：STEER_CENTER：舵機轉向中心

　　X：當前黑線(xiàn)位置

　　STEER_LEFT, STEER_RIGHT：舵機左、右轉極限

　　Video_center：攝像頭圖像中心

　　LINE_MAX, LINE_MAX：攝像頭圖像左右極限位置

　　結語(yǔ)

　　本文力圖在攝像頭的圖像信息已經(jīng)能夠較為準確可靠的采集10× 78 的基礎上，探討并研究了黑色引導線(xiàn)的邊沿提取算法，并且通過(guò)實(shí)驗確定了合適的黑白色閥值;獲得了穩定可靠的黑線(xiàn)位置數據。然后在該算法的基礎上，利用10 行中每行黑線(xiàn)位置與平均位置的偏差之和來(lái)對賽道進(jìn)行判斷;判斷接下來(lái)的是直道還是彎道，同時(shí)還可以判斷彎道的彎曲程度;然后決定速度控制策略和舵機轉向策略。實(shí)踐表明，采用此算法和控制策略可以使賽車(chē)獲得較快的行駛速度和可靠的轉向性能。

　　參考文獻：

　　1. 張曉飛、袁祥輝，基于DSP 成像系統的視頻圖像采集部分的實(shí)現，壓電與聲光，第24卷，第3期. 2002年6月

　　2. National Semiconductor. LM1881 Video Sync Separator General Description. April 2001

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