基于图像识别的寻迹小车设计本科毕业论文(编辑修改稿)

基于图像识别的寻迹小车设计本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

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 录 1 绪论 ................................................................................................................................... 1 论文内容概述 ......................................................................................................... 1 OV7620 摄像头采集图像思路 ................................................................................ 2 图像处理与图像识别 ............................................................................................. 2 2 寻迹小车硬件设计 ........................................................................................................... 4 系统组成 ................................................................................................................. 4 寻迹方案的设计 ..................................................................................................... 4 电源设计 ................................................................................................................. 5 主控模块设计 ......................................................................................................... 6 电机驱动模块设计 ................................................................................................. 8 OLED 显示屏 ........................................................................................................... 9 3 寻迹小车软件设计 ......................................................................................................... 11 STM32 主控制器程序模块 ................................................................................... 11 摄像头传感器采集图像模块 ............................................................................... 12 控制直流电机速度和方向模块 ........................................................................... 12 OLED 显示程序模块 ............................................................................................. 13 系统软件保护模块 ............................................................................................... 13 4 模块整合与调试 ............................................................................................................. 14 5 总结和展望 ..................................................................................................................... 17 参考文献 ............................................................................................................................. 18 致 谢 ................................................................................................................................. 20 1 1 绪论 论文研究背景与意义 论文 主要 内容 鉴于目前比较成熟的智能寻迹小车 大多采 用 红外传感器 实现 寻迹 ， 论文提出了一种 基于图象识别 的 智能 寻迹方案， 采用摄像头对道路图象信息进行采集，利用 STM32处理器完成轨迹识别与小车行进控制。 在系统设计中采用 PID 经典控制 算法， 实现了对小车 速度和方向的精确控制。 同时利用 OLED 显示屏对采集到的图像画面实时显示，方便调试和校对。 论文 主要内容包括： 1） OV7620 摄像头采集图像 思路 ； 2）图像处理与图像识别的介绍； 3） STM32 微处理的应用软硬件平台的搭建：采用 Altium Designer 绘制 PCB 版图 ， 为 STM32 搭建最小硬件系统 ， 利用 RVMDK 以及 STM32 固件库完成 STM32的软件 开发； 4）寻迹方案的设计：红外传感器和 CMOS 传感器优劣势对比； 5）电源设计方案：设计的系统中使用到了多个不同电压值的电源，所以选取一种合理的电源 稳压 方案； 6）大功率电机驱动电路：选 取 一 种 合理的 直流 电机驱动电路； 7） OLED 显示屏：实时显示摄像头采集的画面。 2 OV7620 摄像头 采集图像思路 采集图像思路： 方案一：使用 for 循环延时采集 1） 需要采集图像时，开场中断 2） 场中断到来，开启行中断，关 场中断 3） 行中断里用 for 循环延时采集像素，可以在行中断里添加标志位，部分行不采集，即可跨 行采集 4） 行中断次数等于图像行数时即可关闭行中断，标志图像采集完毕 这种方法 最简单，但采集图像最不稳定，经常出现消隐区全为 0 等问题。 方案二：使用场中断和行中断，结合 for 循环延时采集 1） 需要采集图像时，开场中断 2） 场中断来了，开行中断 3） 行中断来了就结合 for 循环延时采集，如果先过滤部分行不采集，则设置一个静态变量，每次行中断来了都自加 1，根据值来选择采集或不采集某些行 4） 每个奇偶场标志触发后，就把摄像头输出的值读取到内存数组里。 当触发 n次（ n=图像列数目）后就停止采集 5） 行中断次数等于一幅 图像的行数，或者等待下一个场中断来临就结束图像采集，关闭行中断和场中断 这种方法不需要使用 PCLK，使用简单方便，不过延时值需要设置合适，不然要不就采集到消隐区 ， 要不就只采集图像的左边部分。 通过对以上两种方案的理论分析和实验对比，最终确定用方案二来实现 OV7620摄像头图像采集。 图像处理与图像识别 在研究图像时，首先要对获得的图像信息进行预处理（前处理）以滤去干扰、噪声，作几何、彩色校正等，以提供一个满足要求的图像。 图像处理包括图像编码，图像增强、图像压缩、图像复原、图像分割等。 对于图像处理来说 ，输入是图像，输出 3 （即经过处理后的结果）也是图像。 图像处理主要用来解决两个问题：一是判断图像中有无需要的信息；二是确定这些信息是什么。 图像识别，简单地说，就是要把一种研究对象，根据其某些特征进行识别并分类。 可以认为，对数字图像进行区别分类其实质就是对图像进行模式识别。 图像识别 就是 对处理后的图像进行分类，确。