智能汽车视觉系统设计及实现.doc

本科毕业设计论文 题 目 智能汽车视觉系统设计及实现 专业名称 信息工程 学生姓名 熊 波 指导教师 曲 仕 茹 毕业时间 2007.6.23 毕业 任务书 一、题目 智能汽车视觉系统设计及实现 二、指导思想和目的要求 制作一个以MC9S12DG128单片机为核心控制单元并可以自主识别路径的模型赛车。利用了MC9S12单片机内部硬件资源，直接采集CCD输出的模拟信号，可以获得满足参数检测需要的图像，进而可以计算出赛道参数。 三、主要技术指标 智能车的速度；传感器为CCD摄像头，图像分辨率为80*20，图像场扫描频率为50HZ。 四、进度和要求 通过信号采集检测、数据处理和输出控制等环节对模型车辆的路径跟踪、行驶速度和转向角度进行编程控制，从而实现车模在运动中对赛道中心黑线稳、准、快的识别跟踪 。 三月19-31号：基本设计方案完成，电机、舵机控制实验完成 四月1-15号：电机、舵机模块程序完成，并测试通过；A/D转换模块程序编写 四月16-30号：图象采集和图象处理算法及程序实现，准备装车 五月1-15号：整体程序进行测试，算法与程序的完善和优化 五月16-31号：小车参数调试阶段 六月01-15号：撰写毕业论文 五、主要参考书及参考资料 邵贝贝.单片机嵌入式应用的在线开发方法[M].北京：清华大学出版2004. 卓晴，黄开胜，邵贝贝.学做智能车——挑战“飞思卡尔”杯[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007. 张崇巍，李汉强.运动控制系统[M].武汉：武汉理工大学出版社，2002. 贾启芬，刘习军，王春敏.理论力学[M].天津：天津大学出版社，2003. 王汉蓉，毕志伟，魏宏，林益，刘国钧，乔维佳，谢鹏.微积分[M].武昌：华中科技大学出版社，2005. 俞斯乐等，电视原理（第五版）. 国防工业出版社. 孙景琪等，视频技术与应用. 北京工业大学出版社. MC9S12DT128B Device User Guide V01.09 9S12DT128BDG1/D. PWM_8B8C Block User Guide V01.16 S12PWM8B8CV1/D. ATD_10B8C Block User Guide V02.08 S12ATD10B8CV2/D. ECT_16B8C Block User Guide V01.03 S12ECT16B8CV1/D. National Semiconductor LM1881 Video Sync Separator. Freescale Semiconductor MC33886 Technical Data. 学生 __________ 指导教师 __________ 系主任 ___________ 目 录 目 录 1 摘 要 I ABSTRACT II 第一章、绪论 1 1.1 汽车自主驾驶及其发展现状和未来 1 1.2 课题背景 3 1.3 论文的主要内容 3 第二章、系统概述及基本模块 4 2.1 系统分析 4 2.1.1路径检测方法分析 4 2.1.2视频图像采集方法分析 5 2.2 MC9S12DG128单片机模块 6 2.2.1 MC9S12DG128的主要特点 6 2.2.2 MC9S12DG128内部结构及外部管脚功能 8 2.2.3 MC9S12DG128存储空间分配 9 2.2.4 MC9S12DG128模块电路 10 2.3 PWM模块 11 2.4 A/D模块 11 2.5 ECT模块 13 第三章、图象采集 15 3.1视频信号基础 15 3.2 LM1881视频同步信号提取模块 18 3.2.1 LM1881主要特点与功能 18 3.2.2 LM1881原理图 19 3.3.3 LM1881输入输出信号 19 3.3.4 LM1881模块电路原理及功能 20 3.3 LCD液晶显示模块 21 3.4 视频图像信号采集 24 3.4.1 采集分析 24 3.4.2 系统设计 27 第四章、图象处理及路径检测 31 4.1自适应域值法 31 4.2灰度跳变检测法 33 4.3图象的抗干扰分析及处理 33 4.4 转向和速度控制算法 35 第五章、实验结果及结论 39 致谢 42 参考文献 43 本科毕业设计小结 44