基于攝像頭的路徑信息采集系統(tǒng)的簡易設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
輸入捕捉:MC9S12DG128單片機(jī)的外部晶振為16MHz,,由于輸入捕捉寄存器為16 位,其計(jì)數(shù)值最大為65535,需要對系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行分頻處理,設(shè)分配系數(shù)為a,其中
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/95475.htma=2-n,(n=0,1,2…7) (1)
則分頻后的系統(tǒng)時(shí)鐘可由(2)式得,
f1=f0×a=16MHz×2-3=2MHz (2)
即最小單位為0.5μs,對應(yīng)的跑道采集精度,遠(yuǎn)處的分辨率為0.4cm,近處的為0.2cm ,完全符合路徑識(shí)別的要求。輸入捕捉的觸發(fā)方式設(shè)置成任意沿捕捉,這樣可以簡化硬件電路的設(shè)計(jì)。以,僅僅需要計(jì)算幾個(gè)沿變化之間輸入捕捉系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù),就能精準(zhǔn)的反映當(dāng)前的路徑信。對應(yīng)圖2,BC段是黑線,DE段是同步頭,AB與CD段反映的是左右視場邊沿到黑線的距離,在后續(xù)處理中,可以利用這些信息方便的計(jì)算出跑道的曲率和斜率。由于黑色導(dǎo)引線的寬度是一定的,每行有效圖像掃描時(shí)間都約為59.3μs,根據(jù)這些信息就可以剔除明顯的壞點(diǎn),增強(qiáng)系統(tǒng)得抗干擾能力。
軟件實(shí)現(xiàn):為了節(jié)約系統(tǒng)時(shí)間,在編程中主要采用中斷處理,并且設(shè)置成上升沿觸發(fā)。在場中斷期間,先調(diào)用屏蔽場同步消隱子程序,把成像效果不好的部分濾除掉,隨后打開行中斷。當(dāng)經(jīng)過分頻后的行同步頭到來時(shí),開始捕捉圖像信號(hào)的4個(gè)任意沿,在相應(yīng)兩個(gè)沿之間,所捕捉到的系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)就反映了當(dāng)前的路徑信息。另外,為了消除偶然誤差的影響,在不降低系統(tǒng)速度測量精度的前提下,通過使用軟件上的循環(huán)隊(duì)列算法,保證了路徑信息的準(zhǔn)確性。循環(huán)隊(duì)列的具體實(shí)現(xiàn)過程為:通過設(shè)置一個(gè)長度為L的隊(duì)列,每發(fā)生一次輸入捕捉中斷就進(jìn)行一次入隊(duì)操作,由隊(duì)列“先進(jìn)先出”的性質(zhì),即替換最先入隊(duì)數(shù)據(jù),能夠保證將最新的刷新數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并進(jìn)行控制,提高了控制的實(shí)時(shí)性。該系統(tǒng)部分軟件流程圖如圖8所示。
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