单CCD 直道，障碍，单线，斜入黑线，稳定算法解决方案。

枫华幻吟 · 发表于 2015-7-21 14:50:12

本帖最后由枫华幻吟于 2015-7-21 14:52 编辑

抛砖引玉，下面的算法都是使用单CCD使用120度广角镜下完成的算法。
算法的第一要务是稳定，不会出现误判，下面将列举单线，直道，障碍物，以及斜入直角前的黑线。
1.跳变沿法（自定义的）
  在说这些东西的时候，好的方法可以事半功倍。这个方法下面将用到
  上图看特点

单线：
这个是单线下的图像，纵轴0表示黑线，255表示白线，首先我们需要记录这条线上的所有的上升沿和下降沿，红色表示下降沿，绿色表示上升沿，红绿数字表示下标，如何统计呢，看程序，（线性CCD有效范围5-122）。
void find_TiaoBian1(uint8 *buf,uint16 len)
{
  int fall_num = 0,rase_num = 0,barrier_flag_t = 0;
  int fall_index[128] ={0},rase_index[128] ={0};

  if(white_flag1 == 0 && black_flag1==0 ) //不是全白且不是全黑的情况下
  {
for(int i=5;i<(len-7);i++)
{
   if((buf-buf[i+1]) == 255 && (buf-buf[i+2]) == 255) //从白到黑的下降沿(方向从左往右)
   {
      fall_index[fall_num] = i;    //记录所有的下降沿位置下标
      fall_num++;
   }
}

for(int i=122;i>7;i--)
{
   if((buf-buf[i-1]) == 255 && (buf-buf[i-2]) == 255) //从黑到白的上升沿(方向从左往右)
   {
      rase_index[rase_num] = i; //记录所有的上升沿的位置下标
      rase_num++;
   }
}

fall = fall_num;    //全局变量直道要用
rase = rase_num;

if(Oneflag == 1 && fall_num == 1 && rase_num == 0) //只有右边有下降沿(单线时)
{
   if(fall_index[0] <= 120)                      //判断是不是进入双线状态，黑点太多127-15.下标。
   {
      Oneflag = 0;                               //判断进入双线
   }
}
else if(Oneflag == 1 && fall_num == 0 && rase_num == 1) //只有右边有上升沿(单线时)
{
   if(rase_index[0] >= 18)                            //判断是不是进入双线状态，黑点太多127-15.下标。
   {
      Oneflag = 0;                                     //判断进入双线
   }
}

for(int i=0;i<fall_num;i++)
{
   for(int j=0;j<rase_num;j++)
   {
      if((rase_index[j]-fall_index)<=13 && (rase_index[j]-fall_index)>=3) //找到了单线
      {
         lastmid3 = (int)((fall_index + rase_index[j])/2);
         Oneflag = 1;
         break;
      }
      else
      {
         Oneflag = 0;
      }
}

Oneflag = 1;的时候就是进入单线的时候，明白了么黑线的宽度范围是3-13，实际检测单线的宽度在6-8之间变化。此方法适用于直入单线，斜入单线，以及单线丢线的情况，100%不会出现问题。
2.障碍：
会使用跳变沿法找到单线，那么障碍物同理也会很容易找到。方法如下
上图

看着这个图发现一个问题，它和单线有点相似，唯一不同的地方是中间的黑线变宽了，宽度大概多少呢，经过测算宽度在18到22之间，程序就不发了，和上面一样，检测到障碍物，但是障碍物到底在左边还是右边呢，这个很简单，找到障碍物黑线两边的下标相加除2得到的值大于63就是在右边，反之在左边。
3，直道（记忆法）
对于直道很多人使用很多方法会误判，单ccd很难去识别。
这里提供一个记忆法，我们没法判断当前状态时，我们可以尝试判断过去，怎样判断呢，直接上程序，你看懂就行、此方法效果明显，避免了十字道丢线法的误判。
void find_Ensure(void)
{
  int stack_mid_Left[151] = {0};
  int stack_mid_Right[151] = {0};
  int Sum_Left_index = 0,Sum_Right_index = 0;

  if((fall+rase)>0 && (fall+rase)<=2)    //发现呢么这里的fall和rase用到了前面的跳变沿算法他是全局变量
  {
mid_num_index++;
if(fall==1)
{
   stack_mid_Right[mid_num_index] = 1; //右边下降沿
}
else if(rase==1)
{
   stack_mid_Left[mid_num_index] = 1; //左边上升沿
}
if(mid_num_index>=70) //70根据速度快慢自己调大小
{
   mid_num_index = 0;
}
  }
  if(black_flag1==1)                      //如果出现全黑CCD1
  {
for(int i=0;i<=70;i++)
{
   Sum_Left_index+=stack_mid_Left;       //左边黑线数量统计
   Sum_Right_index+=stack_mid_Right;    //右边黑线数量统计
}
  }

//判断右边直道data_T按键调节大小默认20，我称之为判断灵敏度，防止将黑线判断为直道
if(black_flag1==1 && LR_flag==0 && (Sum_Left_index-Sum_Right_index)>=data_T)
{
   Right_TT = 1;
   LR_flag = 1;
}
else if(black_flag1==1 && LR_flag==0 && (Sum_Right_index-Sum_Left_index)>=data_T)  //判断左边直道
{
   Left_TT = 1;
   LR_flag = 1;
}

4，斜入直角前的黑线这个也可以用跳变沿法进行判断，这里不再列举，自己养成习惯，画个图，用跳变沿法就能找到特点。我们经常使用上次的中线值作为下次开始的起点，向两边找黑线，这种方法会有误判，是用跳变沿法特点可以用很简短的代码解决这一问题，前面写了很多道路路径识别，识别出来了，怎么去控制小车呢，最笨的方法在直道和障碍物时直接给出中线偏差值，大死角，这个是最笨的方法，很不稳定车体摇晃，易出赛道，可以采用补线的方法。
写了这么久大家如果觉得好，给点鼓励了，拜托了。