1. 研究目的与意义
研究背景
随着智能的出现,我们的生活和生产发生了很大的改变,它的应用领域很广,如可以应用于工业控制、科学勘探、智能家居等领域。而智能小车就是智能的一个简单的应用,由于这类智能玩具具有较好的交互性,可控性,能够按照人们设定的模式去自动运作也深受人们的喜欢。同时,随着科技的发展和人民生活水平的提高,越来越多的智能车得到普及普及, 和传统汽车相比,智能小车具有更好的安全性,机动性和广泛的应用性。智能小车,也就是轮式机器的智能化成果,是一种集传感器应用,智能芯片控制,驱动控制的高科技创意性设计。 智能小车的功能是对指定的目标物进行跟踪和实时的躲避障碍物,这是他与其他小车最大的区别也是最大的一个特点。小车通过红外传感器对目标物体进行实时识别和跟踪, 并且及时的躲避障碍物, 具有灵敏性好, 智能化程度高的特点。
智能家居是以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统,有机地结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间;还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具,提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。而将智能小车应用于智能家居,无疑将大大提升整个智能家居系统的性能。
2. 研究内容和预期目标
研究内容
1.小车跟踪原理与方案;
小车的跟踪原理与方案有很多种,包括利用数字图像处理技术,gps定位技术,超声波定位技术以及红外定位系统等原理及方案,而每一种方案都有其优缺点,而此次要完成的智能家居自动跟随小车系统,需要仔细研究各个原理与方案,取他们的优点,最后综合选取可以最有效完成跟随系统的原理及方案。
3. 研究的方法与步骤
研究方法
本次的智能小车自动跟随系统,重点在于以stm32 arm为控制核心,如何通过设计实现对特定目标的自动跟随。以下为具体的方案选择:
方案一:利用数字图像处理技术。可以对原始图像进行各种运算,例如二值化、图像格式转化、轮廓跟踪、边缘提取、数字滤波等。这些成熟的技术为目标识别提供了理论和实践基础,目标识别出来后就要不断地对目标的运动状态进行分析,通过由单片机和无线收、发芯片组成的通信与控制模块就能对智能小车进行灵活的控制。此种方案虽然在国内外比较普遍的采用,但对于跟随过程中出现路障或者跟随目标进行转弯时并不能有效完成目标。
4. 参考文献
[1]李园双.基于机器视觉的智能车跟踪系统研究与实现[d].硕士论文:中南名族大学,2011.
[2]王立功,十甫华.基于snake模型的图像目标轮廓自动跟踪方法[j].东南大学学报,2003,33(2):215-218.
[3]陈松,宋晓琳.基于dsp的智能小车路径跟随系统设计[n].工程设计学报,2012年第19卷第4期.
5. 计划与进度安排
1、2022/0218-2022/0225 查阅论文资料
2、2022/0226-2022/0305 撰写开题报告
3、2022/0306-2022/0320 方案设计与外文翻译
