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近距离障碍物实时检测系统设计与实现
| 论文题名： | 近距离障碍物实时检测系统设计与实现 |
| 关键词： | 图像处理;图像采集;超声波测距;温度补偿;障碍物;自动跟踪检测 |
| 摘要： | 当前，实时图像处理技术已成为现代信息处理领域中的一项极为基本和重要的技术，其无论在科学研究、民用领域和军用领域中，都得到越来越多的应用。 本文针对车辆行驶中的安全问题，设计和实现了一种近距离障碍物实时检测系统，应用于智能车辆的机器视觉中，较好地实现了对车辆前/后方及两侧障碍物的实时跟踪和测距，并通过人机交互，将信息实时反馈给用户进行适当处理。 本文所述的近距离障碍物实时检测系统，是基于AT89C51、TMS320VC5416、AT89C2051的3CPU控制系统。其中，主控MCU芯片AT89C51，完成系统的总体控制、信息融合及人机交互；DSP实时图像处理芯片TMS320VC5416，完成系统的实时图像处理，实现较大范围内动态目标的自动跟踪检测和障碍物测距；而MCU芯片AT89C2051实现超声波多点测距系统的控制，完成较近距离的障碍物测距。在此构架的基础上，完成了系统硬件电路设计、MCU及DSP的接口设计，编制了上层应用软件及底层通信/控制软件，并全部调试通过。 本文首先论证了开展实时图像处理系统研究的必要性、技术可行性和发展前景，并分析了MCU及DSP的结构和功能、实时图像处理系统的特点和需求，在完成了系统控制芯片选型及方案论证后，提出了系统的总体设计框架。在基于MCU的超声波多点测距系统部分，详细介绍了超声波传感器及超声波测距工作原理、超声波发射和接收电路设计、系统软件设计，以及MCU对模拟电路和数字电路的控制方式，并针对超声波测距系统的特点，介绍了温度补偿的原理及软硬件实现方法；在基于DSP的实时图像处理系统部分，详细介绍了视频采集和控制原理、DSP小系统各功能模块的设计，以及DSP片上外设接口的控制方式，重点介绍了McBSP模拟I2C总线和通用异步串口UART、MCU通过HPI接口访问DSP的软硬件设计和实现方法，最后，本文对语音报警及液晶显示模块的设计，也作了较为详细的介绍。 总之，本文对系统的方案选择、总体框架设计、各功能模块的软硬件设计和实现、各模块之间的接口和通信，以及系统的抗干扰措施等，都作了较为详细的介绍，并给出了部分电路原理图、程序流程图及源程序。 |
| 作者： | 赵宏刚 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 黄席樾 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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