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基于攝像頭的路徑信息采集系統(tǒng)的簡易設(shè)計與實現(xiàn)

作者:劉進,齊曉慧,李永科 時間:2009-06-19 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  輸入捕捉:MC9S12DG128單片機的外部晶振為16MHz,,由于輸入捕捉寄存器為16 位,其計數(shù)值最大為65535,需要對系統(tǒng)時鐘進行分頻處理,設(shè)分配系數(shù)為a,其中

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/95475.htm

  a=2-n,(n=0,1,2…7) (1)

  則分頻后的系統(tǒng)時鐘可由(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。以,僅僅需要計算幾個沿變化之間輸入捕捉系統(tǒng)時鐘脈沖的個數(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間都約為59.3μs,根據(jù)這些信息就可以剔除明顯的壞點,增強系統(tǒng)得抗干擾能力。

  軟件實現(xiàn):為了節(jié)約系統(tǒng)時間,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,開始捕捉圖像信號的4個任意沿,在相應(yīng)兩個沿之間,所捕捉到的系統(tǒng)時鐘脈沖個數(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)隊列算法,保證了路徑信息的準(zhǔn)確性。循環(huán)隊列的具體實現(xiàn)過程為:通過設(shè)置一個長度為L的隊列,每發(fā)生一次輸入捕捉中斷就進行一次入隊操作,由隊列“先進先出”的性質(zhì),即替換最先入隊數(shù)據(jù),能夠保證將最新的刷新數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理并進行控制,提高了控制的實時性。該系統(tǒng)部分軟件流程圖如圖8所示。

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