基于机器视觉的智能小车的研究.docx

摘要：随着科技技术的不断发展，智能小车的研究受到了越来越多的人的关注，而将机器视觉应用到智能小车的道路寻迹中的的道路信息采集，可以全面提升智能小车的道路自主识别能力，促进了智能小车的相关技术的发展与应用。本文利用机器视觉技术中的图像采集功能把当前道路信息转换成视频图像，从机器视觉在智能小车上的应用出发，按照设计的最初目的和要求，对智能小车进行了全面设计。

STM32F103RCT6单片机被用作为系统控制处理器，在硬件上，详细设计了对单片机、电源模块、电机驱动模块、摄像头检测模块、WIFI模块和速度测量模块。软件上，基于摄像头图像采集模块获取的前方道路图像信息，将视频无线传输到固定的IP地址，使MATLAB从IP地址上获取道路图像信息，并根据小车与黑线间的之间的偏差执行图像处理，确定电机速度和方向的设定值。最后利用无线通信将控制信号传送到单片机，有效地控制智能小车直流电机的速度和方向，从而实现小车寻线操作。

关键词：智能小车，机器视觉，图像处理，MATLAB

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 国内外研究现状及发展趋势-1

1.2.1智能小车的现状和发展-1

1.2.2机器视觉的现状和发展-3

1.3课题主要研究内容-5

第二章 基于机器视觉的智能小车硬件设计-7

2.1核心控制模块-7

2.2系统供电模块-9

2.3 Wifi模块-9

2.4摄像头模块-11

2.5电机驱动模块-12

2.6测速电路-16

第三章 基于机器视觉的智能小车软件设计-17

3.1 开发软件介绍-17

3.1.1 MATLAB开发软件介绍-17

3.1.2 IAR Embedded Workbench开发软件介绍-18

3.2 系统控制流程图-19

3.2.1 控制系统软件部分-19

3.2.2 图像处理软件部分-22

3.3 机器视觉的图像采集及处理-25

3.3.1 图像采集-25

3.3.2 图像处理-26

3.4 电机PID控制-27

3.4.1 增量式PID控制策略-27

3.4.2 PID参数整定-28

第四章 系统调试及测试-30

4.1 智能小车运动测试-30

4.2 智能小车寻机测试-31

第五章 总结与展望-35

5.1 总结-35

5.2 展望-35

参考文献-36

致    谢-38