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标题: CCD算法单方向跳变算法解决平衡车角度影响数值问题（存在缺陷左右边线不能超过64） [打印本页]

作者: vireague 时间: 2015-3-27 07:32
标题: CCD算法单方向跳变算法解决平衡车角度影响数值问题（存在缺陷左右边线不能超过64）
/***************************************************************
名称：CCD相关函数
输入：
输出：
描述：
：
****************************************************************/
#include "common.h"
#include "include.h"

/***************************************************************
名称：基本定义
输入：
输出：
描述：
：
****************************************************************/
#define SOBEL_MIN 10                            //最小跳变沿距离
#define SOBEL_BIN_MIN 20                         //CCD最小处理跳变沿阈值
#define LENTH_WIDTH 20                         //双线丢线判断
#define CCD_recovery 0.8                         //角度校正 CCD 数据
#define WAY_value_change_MAX 20                //允许最大坐标变化值
#define LINE_width_MIN    40                //允许的最小路宽
#define WAY_anxious       40                //切线比例越大跑法内切越大

uint8 CCD_BUFF[TSL1401_SIZE];                   //0 原图 1    2 二值化图
uint8 tempArray[TSL1401_SIZE];                //SOBEL  导数图
uint8 tempArray_bin[TSL1401_SIZE];             //SOBEL  导数二值图
uint8 tempArray_creat[TSL1401_SIZE];             //边线图

int16 WAY_value = 0;                         //方向偏移 - 左偏 + 右偏
int16 WAY_value_sorce = 0;                      //CCD无内切原始数值
int16 WAY_value_last = 0;                         //方向偏移 - 左偏 + 右偏

uint8 thresholding = 0;                         //导数阈值（程序计算）

uint8 LINE_width = 0;
char LINE_number = 0;                            //线数
char CCD_exposure_time = 10;                   //曝光时间

int16 LINE_1[1];                               //线数为一时保存的坐标
int16 LINE_2[2];
int16 LINE_3[3];
int16 LINE_4[4];

int16 LINE_1_last[1];                               //线数为一时保存的坐标
int16 LINE_2_last[2];
int16 LINE_3_last[3];
int16 LINE_4_last[4];

char CROSS_static = 0;                         //  1直线 2弯道 3人字路口 6右直角 7左直角 8十字路口
uint8 right_angle_state = 0;

/***************************************************************
名称：函数声明
输入：
输出：
描述：
：
****************************************************************/
void CCD_sobel(void);          //求导声明
void CCD_line_count(void);    //线数计算
void CCD_measure(void);

/***************************************************************
名称：CCD初始化
输入：
输出：
描述：
：
****************************************************************/
void CCD_init(void)
{
tsl1401_set_addrs(TSL1401_MAX,(uint8 *)&CCD_BUFF[0]);
tsl1401_init();                            //初始化线性CCD ，配置中断时间为 time
}

/***************************************************************
名称：CCD采集与处理
输入：
输出：
描述：
：
****************************************************************/
void CCD_hand(void)
{
tsl1401_get_img();                            //采集线性CCD 图像
CCD_sobel();  //导数计算
CCD_line_count();//线数计算
CCD_measure();
}

/***************************************************************
名称：导数计算
输入：
输出：
描述：
：
****************************************************************/
void CCD_sobel()
{

  int8 gradX;

  uint8 thresholding_deal = 0;

  CCD_BUFF[0] = CCD_BUFF[1];
  CCD_BUFF[127] = CCD_BUFF[126];

  for (int j = 1; j < 127; j++)
  {

   gradX = CCD_BUFF[j + 1] - CCD_BUFF[j - 1];

   tempArray[j] = ABS(gradX);                //CCD 导数图 tempArray

   if(tempArray[j] > thresholding_deal)
   {
      thresholding_deal = tempArray[j];
   }
  }

  thresholding = thresholding_deal;                //保存导数最大值

  if(thresholding < SOBEL_BIN_MIN)
  {
thresholding = SOBEL_BIN_MIN;
  }

  for (int i = 0; i < 128; i++)
  {
   if (tempArray[i] > (uint8)(thresholding*0.6) )
   {
      tempArray_bin[i] = 120;                            //bin 存储导数阈值
   }
   else
   {
      tempArray_bin[i] = 0;
   }
  }

}

/***************************************************************
名称：
输入：
输出：
描述：
：
****************************************************************/
void CCD_line_count()
{
  int16 LINE_all[10];

  char temp;
  char line_num = 1;

  temp = (char)(ABS(ANGLE_final) * CCD_recovery); //计算还原数据
  LINE_all[0] = -SOBEL_MIN;

  for(int i = 0; i < 128; i++)
  {
if(tempArray_bin[i] == 120)
{

   if(i - LINE_all[line_num - 1] >= SOBEL_MIN)
   {
      LINE_all[line_num] = i;
      line_num++;
   }
   else
   {
      LINE_all[line_num - 1] = (int16) ( ( i + LINE_all[line_num - 1]) /2 );
   }
}
else
{
   ;
}
  }

  LINE_number = line_num - 1;                         //LINE_number为图中的线数

  for(int i = 0; i < 128; i++)
  {
tempArray_creat[i] = 0;
  }

  for(int i = LINE_number; i > 0; i--)
  {
tempArray_creat[LINE_all[i] ] = 255;                         //CRE 为生成线后的图  没有使用仅是看
  }

  switch(LINE_number)
  {

char i;

case 0: break;

case 1:
   for(i = 0; i < 1; i++)
      {
         LINE_1[i] = (int16)(  (LINE_all[i+1] - 64) -  temp*(LINE_all[i+1] - 64)/64);//temp * （60 - 行数） / 60  *  (LINE_all[i+1] - 40)/40)
      }
   break;

case 2:

   for(i = 0; i < 2; i++)
      {
         LINE_2[i] = (int16)(  (LINE_all[i+1] - 64) -  temp*(LINE_all[i+1] - 64)/64);
      }

   break;

case 3:

   for(i = 0; i < 3; i++)
      {
         LINE_3[i] = (int16)(  (LINE_all[i+1] - 64) -  temp*(LINE_all[i+1] - 64)/64);
      }
   break;

case 4:

   for(i = 0; i < 4; i++)
      {
         LINE_4[i] = (int16)(  (LINE_all[i+1] - 64) -  temp*(LINE_all[i+1] - 64)/64);
      }
   break;

default: break;
  }
}

/***************************************************************
名称：
输入：
输出：
描述：
：
****************************************************************/
void CCD_measure(void)
{
  switch(LINE_number)
  {

/*********************************************
  *名称：0线
  ********************************************/
  case 0:
{
   WAY_value = 0;
}break;

/*********************************************
  *名称：1线
  ********************************************/
  case 1:
{
//    if(right_angle_state == 1)
//    {
//
//       right_angle_state = 0;
//       WAY_value = 90;
//    }
//    else
//    {
      /*********************************************
      *名称：位置猜测位置
      ********************************************/
      if(LINE_1[0] < 0)
      {
         LINE_2[0] = -32;
         LINE_2[1] = +32;
         WAY_value = LINE_1[0] + LINE_width/2;
      }
      else
      {
         LINE_2[1] = 32;
         LINE_2[0] = -32;
         WAY_value = LINE_1[0] - LINE_width/2;
      }
//    }

/*********************************************
*名称：变化猜测位置
********************************************/
//    if(ABS(LINE_1[0] - LINE_2[0]) < LENTH_WIDTH)
//    {
//       LINE_2[0] = LINE_1[0];
//       LINE_2[1] = LINE_1[0] + LINE_width;
//       WAY_value = LINE_1[0] + LINE_width/2;
//    }
//    else
//    {
//       if(ABS(LINE_1[0] - LINE_2[1]) < LENTH_WIDTH)
//       {
//       LINE_2[1] = LINE_1[0];
//       LINE_2[0] = LINE_1[0] - LINE_width;
//       WAY_value = LINE_1[0] - LINE_width/2;
//       }
//    }

}break;

/*********************************************
  *名称：2线
  ********************************************/
  case 2:
{
   if((LINE_2[1] - LINE_2[0]) < LINE_width_MIN)
   {
      if(ABS(WAY_value_sorce - LINE_2[0]) >  ABS(WAY_value_sorce - LINE_2[1]) )
      {
         WAY_value = LINE_2[1];
      }
      else
      {
         WAY_value = LINE_2[0];
      }
   }
   else
   {
      if(LINE_2[0] > 0 || LINE_2[1] < 0)
      {
         LINE_2[0] = LINE_2_last[0];
         LINE_2[1] = LINE_2_last[1];
      }

         LINE_2_last[0] = LINE_2[0];
         LINE_2_last[1] = LINE_2[1];

         if((LINE_2[1] - LINE_2[0]) > LINE_width_MIN)
         {
         LINE_width = ABS(LINE_2[1] - LINE_2[0]);
         }

         WAY_value = (LINE_2[0] + LINE_2[1])/2;

         CROSS_static = 0;
   }

}break;

/*********************************************
  *名称：3线
  ********************************************/
  case 3:
{
   WAY_value = (LINE_3[0] + LINE_3[2])/2;
}break;

  /*********************************************
  *名称：4线
  ********************************************/
  case 4:
{
         led(BEEP,LED_OFF);                      //蜂鸣器响

   if(ABS(LINE_4[0] - LINE_4[1]) > ABS(LINE_4[2] - LINE_4[3]) )
   {
      WAY_value = (LINE_4[0] + LINE_4[1])/2;
   }
   else
   {
      WAY_value = (LINE_4[2] + LINE_4[3])/2;
   }

         led(BEEP,LED_ON);                      //蜂鸣器响
}break;

default: break;
  }

  /*********************************************
  *名称：切内道补偿数值
  ********************************************/
WAY_value_sorce = WAY_value;
WAY_value = (int)(WAY_value + (float)(WAY_value)/64*WAY_anxious);

}

/***************************************************************
名称：CCD相关函数
输入：
输出：
描述：
：
****************************************************************/
#ifndef _CCD_H_
#define _CCD_H_

extern uint8 CCD_BUFF[TSL1401_SIZE];  //图像存储区
extern uint8 tempArray[TSL1401_SIZE];
extern uint8 tempArray_bin[TSL1401_SIZE];             //SOBEL  导数二值图
extern uint8 tempArray_creat[TSL1401_SIZE];

extern int16 WAY_value;                            //方向偏移 - 左偏 + 右偏

extern uint8 thresholding;

extern char LINE_number;
extern char CROSS_static;                         //道路信息
extern uint8 right_angle_state;                   //检测直角状态

extern char CCD_exposure_time;

extern int16 LINE_1[1];
extern int16 LINE_2[2];
extern int16 LINE_3[3];
extern int16 LINE_4[4];

extern void CCD_init(void);                         //CCD 初始化函数
extern void CCD_hand(void);                         //CCD 处理函数

#endif

作者: vireague 时间: 2015-3-27 07:33
测试程序优化很差吧

作者: 泰庆电子 时间: 2015-3-27 08:10
= =。

作者: zhou1994 时间: 2015-3-27 08:28
导数求了绝对值，就会失去原本的位置信息

作者: vireague 时间: 2015-3-27 15:11

zhou1994 发表于 2015-3-27 08:28
导数求了绝对值，就会失去原本的位置信息

恩谢谢指导

作者: xianyu1993 时间: 2015-5-14 19:16

zhou1994 发表于 2015-3-27 08:28
导数求了绝对值，就会失去原本的位置信息

大神差分法有没有办法解决窜道问题呀

作者: zhou1994 时间: 2015-5-14 20:32

xianyu1993 发表于 2015-5-14 19:16
大神差分法有没有办法解决窜道问题呀

差分和窜道没有直接关系

作者: xianyu1993 时间: 2015-5-14 21:57

zhou1994 发表于 2015-5-14 20:32
差分和窜道没有直接关系

这个是的，但我差分后从左往右巡线后如果采集到的图像窜道，大部分能判断出那根线是错误信息，可是有的情况判断不出来。能不能留个qq 请教一下

作者: zhou1994 时间: 2015-5-14 22:00

xianyu1993 发表于 2015-5-14 21:57
这个是的，但我差分后从左往右巡线后如果采集到的图像窜道，大部分能判断出那根线是错误信息，可是有的情 ...

你留。我加你

作者: xianyu1993 时间: 2015-5-14 22:05

zhou1994 发表于 2015-5-14 22:00
你留。我加你

849029156

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