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楼主
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发表于 2020-11-10 16:48:24
只看该作者
本帖最后由 a1176658950 于 2021-6-22 22:37 编辑
引言：略.....
直接进入主题吧，这不是论文报告，没有那么严肃想到什么写什么
主控：STM32H750VBT6主频480MHZ，单价22
1M的RAM足够形状识别，色块识别使用，128KBROM代码够用，实际代码仅仅32KB
测距方案：串口超声波。范围2cm到550cm，精度0.5cm，单价12
控制方案：舵机（本作品最贵的部分高达70元）。
电源部分：3个锂电池，一个锂电池经过降压到3.3V直接给控制模块单元使用，两个串联降压到6V给舵机供电。
识别部分：7725摄像头，内置dsp单元可对图像进行缩放处理，进行数码变焦达到长焦镜头功能（学校没钱买不起长焦镜头）。
设置部分：2个按键。
显示部分：1.3寸spi_显示屏。
平面物体中心识别程序思路：
本次比赛识别目标为正三角形、正方形，圆，颜色RGB，识别色块中心位置即形状中心位置
形状识别思路：
形状扫描边缘，把边缘到中心的距离，角度储存到数组中，得到0-360度中间的距离，把中间空的部分去除，对这个数组进滤波处理，判断有几个波峰波谷即是几边型
对边缘长度数组求方差，超过阈值为圆，很容易识别出三角形正方形与圆，而且三角形与正方形可以任意角度旋转无影响
边长识别：
通过凸透镜成像公式经过推导：焦点到物体距离X物体边长=定值，对像素面积求平方根即为长度*k，经过多组数据测量
得出三角形，正方形与圆通过像素面积与长度得出尺寸的公式
三角形：L=sqrt(M_Num_n)*(csb_l+csbx)*0.0034;
理论精度达到0.3mm，实际测量精度3m（只能说超声波厂家吹牛超声波精度没有这么高）
球类识别：
由于可以使用自己的球进行识别这时候就得利用些技巧，将本来需要模版匹配神经网络这些高大上的算法，简化为色块识别+圆形识别
图像黑白处理读取黑色色块，刚才一样算法找出圆形，根据圆形内含有哪些颜色判断是什么球
排球：蓝加黄，篮球：纯绿色，足球，白加黑（旧的球白相当于灰了）
控制算法：和去年电磁炮的要求一样，来个增量试pd调节足够使用
程序总结：没有高级图像识别算法，毕竟我们3个人高数挂科2个 理解不了
使劲复制黏贴，色块识别是以前17年的祖传代码这么多年都没改过，原来只有识别红色复制黏贴后，红黄蓝绿4种颜色妥妥的，加上H750高达480MHZ的算力，fps高达130，对数据滤波处理精度大大提升。
电路总结：32最小系统还是比较简单的，整个系统就用到，单片机，lcd，晶振，排针，摄像头卡座，按键，电容 电阻 led 。
虽然简单也得多焊多练，单单750单片机我们就焊坏3片过（还好这不算在成本内）
成本控制：单片机22+摄像头25+显示屏10+舵机70+锂电池30+其他零件30=187元人民币！ 隔壁小车组除去板卡不要钱其他零件好像没过80，成绩还比我们好。我们这方面还得再接再厉争取成本更低，不过明年就毕业了节约成本是学弟的事了。
制作过程：
题目10点发出，从宿舍刚去实验楼11点开始复制黏贴早上10点色块基本功能都实现了，我睡了一觉队友开始研究形状识别，还没睡够就被老师叫醒
第二天凌晨3点，形状识别搞定。我们3都好好睡一觉。起来后我开始写识别球，等到傍晚场地布置结束。发现3米处图像太小无法稳定识别形状，当时就想弄一个长焦镜头来，可是太贵老师当场拒绝。老师说7725有缩放功能没必要用镜头，又去研究寄存器。
第三天凌晨，成功缩放图像，成功在3米处识别成功多种形状与3种球类。接下来简单的用热熔胶打一个平台出来，刚开始用9g舵机怎么调都无法对准中心，误差超过5cm，后面更换我们学校能找到的最贵的舵机，精度终于能达到2cm内。
第四天早上：完成所有功能，测试10次基本满分，这里我们忽略了对准误差，测试时扣了好几分。
摄像头原理图缩略图：详细见复件
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