基于视觉导航的智能车控制系统的设计.pdf

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研窄生┟:闻。冬、签名:.泠日期:也坚:兰:丛独创性声明关于论文使用授权的说明日期:,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息服务。导师┟:
摘要近年来,随着计算机技术、传感器技术、智能控制理论、信息融合技术等领域的飞速发展,智能机器人这一在以往科幻题材中的主角,已慢慢步入人们的现实生活,而这其中比较有典型意义的智能车辆的研究,也已取得了长足的进展,部分研究成果已应用在军事、科研及人们的日常生活中。智能车辆的研究主要是以车辆为主体,集环境探测、自主识别、决策执行、优化控制、故障检测等多功能为一体,致力于提高汽车的安全性、舒适性和提供友好的人车交互界面,是目前各国重点发展的智能交通系统中的一个重要组成部分,是汽车产业未来发展的一个重要研究方向,一直以来,也是智能控制、人工智能领域的研究热点。而视觉导航以其原理简单、信息量丰富、技术成本低、智能化水平高等特点,在智能车导航领域中也逐渐得到重视,基于视觉导航的智能车辆的研究有着广阔的发展空间和应用前景。本文针对这一研究热点,在对智能车辆的发展历史及视觉导航的研究情况展开深入调研的基础上,针对一段时间以来在智能车辆自动行驶方面的若干关键技术所做的较为系统研究进行了详细阐述。首先对基于视觉导航的智能车辆控制系统的体系结构进行了详细分析,并有针对性地提出了系统总体设计方案,围绕核心微控制器杓乒菇酥悄艹悼刂葡低车挠布教ǎ其中的视觉信息输入、速度信息获取、底层输出设计以及电源管理模块等都具体进行了详细介绍;在此基础上,结合计算机视觉理论,充分利用图像分析手段,对视觉导航原理及基于视觉的路径识别流程进行了详细探讨,并针对实现过程中遇到的若干问题给出了具体处理方法;最后基于控制理论的指导思想,介绍了针对研究中的智能车设计建立路径跟踪预瞄控制器的具体实现过程,对研究中提出的俣瓤刂朴肽:O蚩刂葡嘟岷系目刂品桨附辛讼晗嘎凼觯并通过理论分析与实地测试数据,对其中各个环节的参数选定及相互匹配等方面的问题都进行了具体分析。通过具体实验测试表明,研究中设计的基于视觉的智能车辆,能快速稳定地实现自动循迹行驶的功能,在实时性及控制精度上都达到了较好的效果。关键词:智能车辆,视觉导航,路径识别,预瞄控制武汉理工大学硕士学位论文
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目录第绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..智能车导航控制系统总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.智能车导航控制系统底层设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯:.基于视觉导航的路径识别原理及设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..课题背景及研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..智能车辆研究概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯智能车导航技术概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..研究内容及论文安排⋯⋯⋯.:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯智能车动力学模型及问题描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..智能车导航控制系统体系结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.智能车导航控制系统总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯控制体系底层结构组成原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯微控制器选型介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⒖刂破骷蚪椤#骸.⒖刂破餮⌒汀视觉图像信息输入设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.枷癫杉绞浇樯芗把≡⋯⋯⋯⋯⋯⋯..枷翊ǜ衅靼沧坝肷柚谩骸速度