智能循跡小車可以根據(jù)前端攝像頭的輸入圖像識別出道路狀況，通過優(yōu)化智能車的軟硬件設(shè)計，能夠確保其在不同環(huán)境下行駛的快速性和準(zhǔn)確性，本文以Kinetis60為核心處理器，完成了智能車路徑檢測、速度檢測、數(shù)據(jù)傳輸模塊、電機(jī)舵機(jī)驅(qū)動模塊的設(shè)計與實現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上提出了一種利用攝像頭實時圖像進(jìn)行智能車循跡判斷的方法，能夠提取出精確的路徑特征信息，實踐證明該方法具有可行性。
　　隨著智能交通系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，智能車的系統(tǒng)控制也逐步成為一項新興技術(shù)，該領(lǐng)域涵蓋了控制、模式識別、傳感技術(shù)、電子、電氣、計算機(jī)、機(jī)械等多個學(xué)科。本方案采用攝像頭作為信號采集的傳感器，根據(jù)攝像頭采集的圖像進(jìn)行精密計算，確定速度參考和舵機(jī)轉(zhuǎn)向參考。攝像頭組的智能車對于道路信息預(yù)測能力強(qiáng)，而且攝像頭對道路的探測精細(xì)，視角范圍大，因此受到眾多智能車設(shè)計者的歡迎。但攝像頭圖像受周圍光線的影響大；算法運算量大，算法復(fù)雜，需要占用較多的NCU資源，因此其中圖像識別算法的設(shè)計成為系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵步驟。
　　1系統(tǒng)設(shè)計
　　智能車系統(tǒng)由核心處理器KINETIS60、路徑檢測模塊、起跑線檢測模塊、車速檢測模塊、電源模塊，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、舵機(jī)驅(qū)動模塊組成。其中攝像頭組的路徑檢測模塊由OV7620攝像頭實現(xiàn)。
　　車速檢測模塊由編碼器構(gòu)成，實現(xiàn)速度的實時采集。電機(jī)驅(qū)動模塊由八片IRF3205構(gòu)成H橋來實現(xiàn)。電源模塊由三塊LM2940組成。舵機(jī)使用S-D5連接至PWM引腳，起跑線檢測模塊由兩個TCRT5000以及一個LM339組成。無線數(shù)據(jù)傳輸通過NRF24L01進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
　　智能車由路徑傳感器采集得到前方道路的圖像，從中提取出有用信息，判斷所處的跑道類型（直道，大彎道，S彎道），確定小車的舵機(jī)轉(zhuǎn)向及車速。從而通過電機(jī)和舵機(jī)驅(qū)動小車流暢地在跑道上行進(jìn)。系統(tǒng)框圖如圖1所示。
　　
　　圖1 總體結(jié)構(gòu)框圖