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作者：长安大学 底翔 岑刚飞 万宏基
指导教师：韩毅 梁景雨

作品简介

　　摘 要

　　智能车辆是当今车辆工程领域研究的前沿，它体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合，是未来汽车发展的趋势。本文是在第六届飞思卡尔全国大学生智能汽车竞赛背景下诞生的，介绍了一种基于CCD 摄像头的智能寻迹赛车的设计和实现。赛车系统以Freescale16位单片机MC9S12XS128 作为系统控制处理器，采用基于摄像头的图像采样模块获取赛道图像信息，通过PID 控制策略来对赛车的方向和速度进行控制，完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

　　本文阐述了智能小车系统的设计方案，具体介绍了赛车硬件系统的设计，包括电源模块、图像采集模块、电机驱动模块、测度采集模块等，同时提出了基于CCD 摄像头的黑线识别算法并对其相应的控制策略进行了详细的介绍。此外，文中还将详细说明赛车机械结构的调整优化方法，并且为了提高模型车的速度和稳定性，使用无线模块、SD卡模块、键盘模块等调试工具，进行了大量硬件与软件测试。实验结果表明，该系统设计方案确实可行。

　　第一章 引言

　　1.1大赛背景介绍

　　为加强大学生实践，创新能力和团队精神的培养，促进高等教育的改革，受教育部高等教育司委托，高等学校自动化专业教学指导委员会负责主办全国大学生智能车竞赛。该项比赛已列入教育部主办的全国五大竞赛之一。全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国有自动化专业的高等学校(包括港、澳地区的高校)参赛。竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛，各分赛区的优胜队将参加全国总决赛。每届比赛根据参赛队伍和队员情况，分别设立光电组、摄像头组、电磁组、创意组等多个赛题组别。每个学校可以根据竞赛规则选报不同组别的参赛队伍。第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车大赛将于2011年8月在西北工业大学举行。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。

　　在本次比赛中，参赛选手须使用大赛组委会统一提供的竞赛车模，其中光电组采用A车模，电磁组采用B车模，摄像头组采用C车模。运用飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128作为核心控制单元，自主构思控制方案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控制等，最终实现一套能够自主识别路线，并且可以实时输出车体状态的智能车控制硬件系统。各参赛队完成智能车工程制作及调试后，于指定日期与地点参加比赛。参赛队伍之名次(成绩)由赛车现场成功完成赛道比赛时间为主，技术方案及制作工程质量评分为辅来决定。目前，此项赛事己经成为各高校展示科研成果和学生实践能力的重要途径，同时也为社会选拔优秀的创新人才提供了重要平台。

　　1.2本文结构

　　本报告是对参赛的智能汽车制作技术方案、设计思路、制作调试过程以及相关技术研究内容形成的总结性报告。报告采用总-分-总的结构，先对总体方案进行阐述，再分别阐述系统各个模块的实现，最后结合我们实际测试结果对整个智能车系统进行了总结。

全文请访问：长安大学摄像头二队技术报告.pdf。