基于嵌入式系统的智能探测小车的创业探索.docVIP

基于嵌入式系统的智能探测小车的创业探索 　　【摘要】智能探测车是一款基于嵌入式开发系统的智能检测系统，智能化是它很好的优势，其涉及无线通讯协议，成像原理，传感器检测，机械平衡，路径识别，模式识别，视频流收集的方方面面。通过铺设有规律，特别的黑白赛道，运用摄像头进行检测黑白引导线的方式，识别路径，沿着赛道进行探测，并实时发送赛道各个方面信息。如果你是探测营救人员，你只需要带着一个笔记本电脑，插上我们配置的蓝牙终端，小车就会自动配对并开始沿着预定轨迹进行识别，中途的探测我们可以通过通信协议的上位机软件发送指令，对小车进行实时行进控制，达到智能探测的效果。 　　一、产品的研究背景 　　近些年，世界各地频繁发生自然灾害及多种人为事故，对人民的生命财产安全造成了巨大的威胁和难以预计的损失。5.12汶川大地震的惨痛画面仍历历在目，4.14玉树地震，4.20雅安地震又接踵而来，而矿难、泥石流等灾害也时有发生。而灾难后期的救援工作更是相当复杂和艰难，无数志愿者冒着生命危险实施营救工作，然而，在巨大的灾难面前，我们现有的救援仪器和设备却十分有限，有些甚至无法深入自然灾害及事故的现场。目前，勘测救援工作的完成多以人力为主，仪器设备的使用具有一定的局限性，无法及时获取准确的信息，这也为人民的生命财产安全造成极大的隐患。面对复杂危险的事故现场，以先进的机器设备代替人为勘测，对于明确事故现场的具体情况，减少勘测人员的伤亡，以及及时营救有巨大的意义。 　　现如今，随着科技的发展，智能机械化必将成为以后发展的趋势，嵌入式系统的功能应用，让智能勘探成为现实。本着这一思想，本人借助相关的专业知识，把嵌入式系统、传感检测、图像处理、模式识别、无线通信等融合为一体，展开了对基于嵌入式系统的智能探测小车的探索研究。 　　二、基本原理 　　这是一款带有智能性质的探测坦克小车，用履带传动，以增加小车的稳定平缓性。在小车上通过数字摄像头采集所在地的路况信息，运用图像处理技术，识别出赛道，经由嵌入式16位单片机的高速度处理，从而控制整个车的行径，选择出正确的路径，做出智能控制。在一些需要仔细勘探的地方可以人为控制小车的行走，速度，方向。同时，在指定路径上，不断的传回路径周围图像的信息，供给探测人员分析，达到智能探测的效果。 　　2.1检测道路原理 　　我们利用摄像头采集赛道路图像，获取道路相关信息。摄像头按一定的分辨率，以隔行扫描的方式采集图像上的点，当扫描到某点时，就通过图像传感芯片将该店处图像的灰度转换成与灰度一一对应的电压值，然后将此电压值通过视频信号端输出。如图1所示，摄像头连续地扫描图像上的一行，则输出就是一段连续的电压信号，该电压信号的高低起伏反映了该行图像的灰度变化。 　　2.2图像处理原理 　　图像处理简单的来说就是根据摄像头传回来的视频信号中提取出黑白道路中黑线的位置。智能探测车采用直接边缘检测的算法，逐行有哪些信誉好的足球投注网站。首先找到从白色像素到黑色像素的下降沿和从黑色像素到白色像素的上升沿，然后计算上升沿和下降沿的位置差，如果大于一定的标准值，即认为找到了黑线，并可求平均值算出黑线的中心点。至于上升沿、下降沿的检测，可以通过上上次采样数与这次采样数的差值的绝对值是否大于一个阈值来判断，如果“是”且差值为负，则为上升沿；如果“是”且差值为正，则为下降沿。 　　2.3路径规划 　　根据提取出的黑线信息，我们可知视野内道路的弯曲情况。把道路分成左右S弯，小S弯，十字弯，直道等几种情况。采用PID控制来控制舵机转向，电机转速，从而达到智能控制的效果 　　三、该智能探测车的科学创新性和实用性 　　3.1科学创新性 　　①操作简单，可控性强 　　用蓝牙通信进行电脑与小车的通信，即可传输实时赛道，又可控制小车的停止和行走，以及控制速度，修正转角。 　　②小车稳定性高，适应各种赛道 　　前置高亮度的LED灯泡，能够清晰照亮前方赛道，适应各种黑暗环境，同时小车用于履带坦克型小车，尽管控制起来不方便，但是增加的稳定性是我们组性能上的一大提高。 　　③使用方便，检测效果好 　　实时发送的一组组图像形成的视频，可以一直保持在电脑里，进行后期的大量分析和研究，将检测结果形成图像，方便简单，操作平台简单，门槛低，适用不懂电子技术的施工人员。 　　④意外检测 　　智能小车能够探测到一些人无法到达的死角，废墟堆等等一些人无法检测的地方。 　　3.2实用性 　　①携带方便，控制容易，各种参数都可获取 　　②可靠性好 　　③使用场合多 　　四、预期经济、社会和生态效益 　　4.1经济效益 　　本产品进入市场后，通过市场运作可以产生较大的经济效益，一方面可以解决团队就业，为团队获得一定的经济收入，另一方面产品的问世可以带动相关产业的发展，为