[发明专利]一种基于图像识别的智能车目标追踪和主动避障系统

说明书

本发明公开了一种基于图像识别的智能车目标追踪和主动避障系统，属于自动控制和人工智能技术领域，由第一最小系统板，第二最小系统板，第一摄像头，第二摄像头，电机舵机，光电编码器测速模块组成。此方法包括寻光标和追踪两种运行模式：在寻光标模式下，第一最小系统板控制智能车原地转圈寻找光标同时根据第二最小系统板传递的障碍物信息进行避障，识别到光标后进入追踪模式，第一最小系统板根据光标位置信息及第二最小系统板传递的障碍物信息控制电机转速和舵机打角，实现目标追踪和主动避障。

技术领域

本发明涉及一种基于图像识别的智能车目标追踪和主动避障系统，该发明属于自动控制技术和人工智能技术领域。

背景技术

自动控制技术和人工智能技术广泛应用于各个领域，随着技术的发展智能机器人已经实现了从理论，引进到自主研发的转变，现有的智能机器人多为半智能化模式，在空间的移动上只能按照固定的轨迹运行且存在定位不准确的情况，工作效率低且难以适应复杂情况。

针对现有的问题本发明提出了一种智能车的目标追踪和避障方法，有效的解决了定位不准确的问题，突破了传统模式中固定轨道寻迹的模式，具有方向性好、灵活度高、误判率极低、等特点。

本发明为一种基于图像识别的智能车目标追踪和主动避障系统提供了一套完备的智能车运行方法，通过双CPU协作，提高智能车工作效率和准确型，且成本低廉，可应用于仓库货物装卸和车库停车指引等。

发明内容

本发明属于自动控制和人工智能技术领域，提供一种基于图像识别的智能车目标追踪和主动避障系统。

本发明通过以下技术方案实现：

1.一种基于图像识别的智能车目标追踪和主动避障系统，由第一最小系统板(1)，第二最小系统板(2)，第一摄像头(3)，第二摄像头(4)，电机(5)，舵机(6)，光电编码器测速模块(7)组成；其特征在于：第一最小系统板(1)与第二最小系统板(2)之间通过串口通信，第一摄像头(3)将接收到的信号传输给第一最小系统板(1)后，第一最小系统板(1)判断有无目标并在发现目标后控制电机(5)和舵机(6)向目标行驶，光电编码器测速模块(7)测得电机转速后将信息传递回第一最小系统板(1)，从而实现闭环控制，第二摄像头(4)将接收到的信号传给第二最小系统板(2)，当第二最小系统板(2)判断出前方有障碍后立即将障碍信号传递给第一最小系统板(1)，进而决定最终的行进方向和速度大小。

进一步的，所述第一摄像头(3)和第二摄像头(4)采用MT9V034数字摄像头模块。

进一步的，所述光电编码器测速模块(7)为LQ_ECM15180305_SDZ 512线增量式编码器。

进一步的，所述方法包括寻光标和追踪两种运行模式

进一步的，在寻光标模式下，在避障的前提下实现寻找光标功能，由于第一摄像头(3)和第二摄像头(4)的镜头为180°广角镜头，所以存在识别不到光标的情况，在第一摄像头(3)识别不到光标时，智能车以一定直径转圈，同时第二摄像头(4)识别障碍并将数据传输给第二最小系统板(2)，第二摄像头(4)发现障碍后立即将信号传给第一最小系统板(1)进而控制电机(5)和舵机(6)转圈时绕过障碍物，从而在避障的前提下实现寻找光标的功能。

进一步的，在追踪模式下，第一最小系统板(1)根据第一摄像头(3)和第二摄像头(4)采集到的光标和障碍物信息以及光电编码器测速模块(7)回传的数据，规划最优路径，将第一摄像头(3)和数字第二摄像头(4)采集到的图像信息二值化，得到光标与障碍物位置坐标值，系统以智能车的中心为原点，确定光标和障碍物对于智能车的相对位置和相对位移，根据相对位置获得智能车行驶方向，第一最小系统板(1)给舵机(6)输入行驶方向信号确定舵机(6)打角，第一最小系统板(1)根据相对位移调节可驱动电机(5)电流，并根据光电编码器测速模块(7)回传的数据通过增量式PID算法控制智能车速度，实现智能车光标追踪和避障的功能。