《学做智能车:挑战“飞思卡尔”杯》分两部分内容:**部分——“技术支持类”,介绍模型车控制原理与方案,旨在帮助参加“全国大学生智能汽车邀请赛”的高校学生和广大业余车模爱好者完成能够自主识别道路并高速行驶的智能汽车,收集了汽车机械结构、自动控制以及单片机应用开发等各领域专家的论著,给出了车模的机械调整、控制系统硬件电路设计、软件仿真、控制策略以及单片机开发等多方面的指导性意见与建议。其余7类内容为选登的“**届‘飞思卡尔 ’杯全国大学生智能汽车邀请赛”获奖队伍**论文若干篇,这些论文提供了参赛车在电机驱动、道路识别、自动控制、RTOS应用以及单片机调试等方面的解决方案与经验。
《学做智能车:挑战“飞思卡尔”杯》适于参加“全国大学生智能汽车邀请赛”的高校学生和广大业余车模爱好者作为参考用书。

8.2 摄像道路检测中的信息处理
相对于红外道路检测的方式,采用摄像道路检测,在道路信息检测的类型、精度等方面具有优势。但由于处理的是图像信号,所以计算量相对较大。通过适当降低采集图像分辨率,在保证一定检测精度的情况下使得单片机能够实时计算。图16所示是分辨率为72×24的道路图像。
图像处理过程包括图像滤波、二值化、计算每行道路**位置、方向以及弯曲程度。
8.2.1 消除干扰噪声
图像中的噪声干扰主要来源于不均匀的环境光线和干扰电信号。消除噪声的主要方法包括:对原始图像进行3×3的均值滤波或者中值滤波,减小其中单个噪声点对于后期二值化后的影响;对二值化后的图像中零散的噪声点进行判断剔除;根据道路**线连续性,如果某一行求取得**点位置与相邻的两行都相差很大,可以认为该行数值错误,抛弃该行的数据或使用前后两行数据的平均值代替该错误数据。
8.2.2 图像失真校正
由于摄像头安装高度以及倾斜角度造成采集到的道路图像具有较大的梯形失真。如图17所示。 尊敬的PaulGrimme先生、孙柏林副理事长、吴澄院士、汪劲松副校长,北京市教委、在京高校、飞思卡尔及自动化教指委的其他领导,各参赛队的全体同学及指导教师:中午好!
今天,在清华大学举行“**届‘飞思卡尔’杯全国大学生智能汽车邀请赛”暨颁奖大会,让我代表教育部高教司,对大会成功举办表示热烈的祝贺;向愿意为中国的人才培养和汽车电子技术自主创新能力的培育做出自己贡献的飞思卡尔公司,向为本届比赛进行了大量的卓有成效筹备工作的清华大学表示衷心的感谢;向获得了各类奖项的同学及导师表示热烈的祝贺。
同学们,老师们,今年年初以来,胡锦涛主席在全国科学技术大会发出了建设创新型**的伟大号召,国务院发表了《**中长期科学和技术发展规划纲要》,对高等教育教学改革与培养创新型人才提出了更高的要求。首届全国大学生智能汽车竞赛正是在这一背景下举办的,它与教育部委托举办的全国数学建模、电子设计、机械设计等一样,都是为了提高大学生的动手能力和创新能力而举办的,具有重大的现实意义。与其他大赛不同的是,这个大赛的综合性很强,它是以现代汽车电子为背景,涵盖了多个学科交叉的科技创意性比赛,这对进一步深化高等工程教育改革,提高大学生创新意识,促进跨学科人才培养,具有重要的意义。
创新的关键在人才,而人才培养的关键在教育。
中国的大学培养了很多人才,我们现在的在校大学生有1600多万。但是,据美国麦肯锡咨询公司的报告,中国的合格大学生不是太多,而是太少了。我们的大学生外语能力差,动手能力差。
今年2月,美国**科学院和工程院联合发布了题为《迎接风暴》的报告,引起了很大反响。该报告对美国如何提高其**竞争力、增强综合国力、促进****繁荣,提出了重大建议。其中有一条非常重要,就是工程教育。该报告对美国工程教育的现状和问题作了深入分析,特别指出美国在工程教育方面的领先优势正在丧失。中国每年培养60万工程师,但美国只有7万。美国学生不愿意学工科。报告在对美国工程教育做出反思的同时,提出了一系列重大政策建议。从这篇报告中得到两个深刻的印象。一是美国人的危机意识很强,而且善于利用这种意识推动**发展。再一个印象就是美国对人才和教育的高度重视,尤其是对科学和工程教育的高度重视。

技术支持类
智能汽车自动控制器方案设计(清华大学卓晴)
汽车理论与智能模型车机械结构调整方法(清华大学黄开胜陈宋)
基于面阵CCD的赛道参数检测方法(清华大学卓 晴王琎 王磊)
基于虚拟仪器技术的智能车仿真系统(清华大学周斌蒋荻南黄开胜)
韩国智能模型车技术方案分析(清华大学黄开胜金华民蒋狄南)
全国大学生智能车竞赛与S12单片机(清华大学邵贝贝)
给S112单片机加密与解锁——如何解除Flash的“保护模式”(清华大学 马 伟)
正确使用镍镉可充电电池(清华大学何峰)
S12单片机模块应用及程序下载调试(清华大学安鹏马伟)

综合报告类
智能车设计与快速成型Rapid protot:yp and smartcar design(香港中文大学邹朗豪李文昌苏启健)
自动道路识别智能小车的设计与实现(西安交通大学睢涛陈刚赵龙)
双闸制动智能汽车设计(北京科技大学林进鹏陈曦 尚晓明谢仑)
比翼齐飞(中国科学技术大学金学成杨奎元宋东进)
自动识径智能小车的设计与调试(西安电子科技大学严波何卫星王娟)

控制策略类
PID算法在智能汽车设计上的应用(广东工业大学余灿键程东成李伟强)
基于PID算法的智能小车设计(上海电力学院倪洁新戴国平 叶思崑)
控制算法切换在智能车设计中的妙用(西安交通大学刘煜盛兴东杨锋)
智能车的控制策略及硬件调试方法(北京理工大学赵玉壮尹军吴林张幽彤)

路径识别与算法类
基于离散布置光电传感器的连续路径识别算法(清华大学林辛凡刘 旺周 斌
李立国黄开胜)
基于黑线识别算法的智能小车设计(电子科技大学秦新张天钟谢虎)
样条算法与循线小车设计(大连理工大学王晓迪沈德峰姚明江)
智能车路径识别与控制系统设计(西北工业大学杨隽楠樊兆宾梁化勇)
摄像头黑线识别算法和赛车行驶控制策略(上海交通大学贾秀江李颢 田兴华 戴 丰)
基于路径识别智能车*佳控制算法的研究(湖北汽车工业学院宋磊刘小飞 喻清舟)

红外传感器控制类
智能车光电传感器布局对路径识别的影响研究(清华大学周斌李立国 黄开胜)
用另一只眼“看”世界(上海电力学院丁子甲茅小庆徐锋)
基于光电传感器的智能车系统的设计与实现(同济大学 陈雷汤璐茜代东升)
基于光耦传感器的控制方法(清华大学康世胤李长城莫一林)
分级式红外传感器与智能小车设计(长春工业大学 陈军刘 润 闫继杰)

摄像头图像处理类
基于CCD图像的模型小车系统转向控制研究(深圳大学邱建刘文权郭小勤)
基于线阵CCD的智能寻迹小车设计(武汉大学杜昕熊龙 张幸福)
基于面阵CCD的图像处理研究(北京航空航天大学张巍陈威关新)
基于CCD传感器的智能车控制系统(东北大学沈谋全张健程功)
基于CMOS和红外传感器的自动寻径小车的设计(华南理工大学 钟建强 杨晓春劳中建)

模糊控制类
基于模糊控制的智能车辆导航系统的设计与实现(东北大学冯瑜孙智鹏刘锐锐
肖 军)
基于模糊参数自整定的智能车系统设计(武汉科技大学杨振坤 孙浩程宇程磊)
单片机模糊指令与智能车设计(合肥工业大学赵婷婷赵玉娟蔡志文)
基于模糊控制的智能车控制系统(北京工商大学王飞程建璞吴培敏)
基于模糊控制的智能车模设计与实现(华北电力大学金理鹏何俊)

赛道记忆算法类
基于大前瞻光电识别和道路记忆方法的智能车(清华大学 李立国 刘 旺 郝 杰)
基于路径记忆的智能汽车(桂林电子科技大学 曾令华黄钦张振华)
智能车赛道记忆算法的研究(清华大学周 斌刘 旺林辛凡郝杰黄开胜)
附录A“**届‘飞思卡尔’杯全国大学生智能车邀请赛”比赛规则
附录B“**届‘飞思卡尔’杯全国大学生智能汽车邀请赛”获奖名单
附录C“全国大学生智能汽车竞赛”大事记
参考文献
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《学做智能车:挑战“飞思卡尔”杯》是全国大学生课外科技活动智能汽车竞赛指定参考书,介绍了智能汽车设计原理与方案,给出了智能汽车设计的理论分析和制作实践的指导意见。内容分为两部分,**部分为技术支持,从汽车理论与模型车机械调整方法、硬件电路与控制策略设计以及单片机原理等三个方面进行综述与点评,这是大赛组委会提供的相关专家论著以及指导性的文章;第二部分是遴选了参赛队伍的部分**技术报告与论文,按照综合报告、控制策略、路径识别、红外传感器、摄像头传感器、模糊控制以及路径记忆算法等几个方面进行分类,分别展示了智能汽车在道路检测、电机驱动、控制策略算法、单片机调试以及模型车制作等方面的详细方案。适于参加“全国大学生智能汽车邀请赛”的高校学生和广大业余车模爱好者作为参考用书。