詳解車載攝像系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　視覺導(dǎo)航又叫做圖像識別導(dǎo)航，它分為兩種方式：一種是有線式，另一種是無線式。無線式的視覺導(dǎo)航技術(shù)是利用CCD在系統(tǒng)動態(tài)時攝取周圍環(huán)境的相應(yīng)的圖像資料，并與設(shè)定的運(yùn)行路徑在信息數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行比對，進(jìn)而確定AGV當(dāng)前地位置，進(jìn)而經(jīng)過控制模塊對小車的運(yùn)行路徑進(jìn)行實(shí)時的決策。第一種即有線式視覺導(dǎo)航技術(shù)是根據(jù)AGV現(xiàn)場的具體地面或者路邊明顯路標(biāo)，經(jīng)過車載的攝像裝置(CCD)動態(tài)地獲取路邊的圖像，再經(jīng)過車載的計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的處理，進(jìn)而識別出路徑的相應(yīng)標(biāo)識線，并且判斷AGV與期望標(biāo)識線的距離和與標(biāo)識線的夾角，進(jìn)而通過驅(qū)動系統(tǒng)控制AGV的實(shí)際行駛路徑在與期望的路經(jīng)保持在允許的范圍內(nèi)即可。

　　有線視覺導(dǎo)航技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：可以獲取較大容量的信息、具體路徑的設(shè)置與變化比較簡單、系統(tǒng)具有較好的柔性等，而且具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的可行性和比較廣闊的前景，是現(xiàn)今AGV的先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)和重要發(fā)展方向。

　　車載攝像裝置主要是由CCD攝像機(jī)、圖像采集卡、光源等設(shè)備組成。攝像裝置采集信息的電路原理圖見下圖：

　　攝像頭采集電路圖

　　在視覺系統(tǒng)啟動后，AGV的車載CCD攝像機(jī)就對小車前方的路徑進(jìn)行相應(yīng)的圖像采集，經(jīng)過圖像采集卡后，經(jīng)過處理后送到相應(yīng)的上位計(jì)算機(jī)。AGV的上位計(jì)算機(jī)經(jīng)過對地面的信息進(jìn)行適當(dāng)圖像處理(主要包括閾值處理、掩膜、直方圖分析、圖像分割、邊緣檢測、區(qū)域增長)與圖象分析(主要包括特征攝取、物體識別、位置大小和方向以及圖像其它物理特征的分析和較深度的信息處理)，進(jìn)而形成相應(yīng)的控制指令，再傳到車載計(jì)算機(jī)(單片機(jī))，進(jìn)而控制AGV的相應(yīng)的動作。視覺系統(tǒng)的工作原理的示意圖：

　　車載攝像頭接電源的注意事項(xiàng)

　　在發(fā)動機(jī)發(fā)動之后，輸出電壓干擾較大，給倒車燈供電不是純直流供電，而是疊加了一個脈沖信號在上面，如果有條件可用示波器測試，會發(fā)現(xiàn)是一個類似方波的信號。如果倒車監(jiān)控?cái)z像頭不帶濾波器(也有人叫整流器)，攝像頭供電線直接在倒車燈上，則因?yàn)楣ぷ麟妷簶O不穩(wěn)定導(dǎo)致攝像頭工作不正常，，檔位切換要經(jīng)過倒 車檔，此時攝像頭會加上一個短暫的電壓脈沖。這種突發(fā)的電壓脈沖不利于攝像頭中的靈敏電路，可能會縮短其壽命。

　　由于車載攝像頭需要12V供電，而且車載攝像頭供電電壓過高容易使車載攝像頭發(fā)熱，雖然短時間內(nèi)信號質(zhì)量將提高，但長時間會使CCD輸出信號質(zhì)量下降，而車載攝像頭供電電壓過低會使攝像頭信號質(zhì)量降低。為了保證攝像頭的正常供電，12V電路較為復(fù)雜且占用電路板空間較大。

　　倒車時，掛入倒檔，顯示器便可自動開啟并清楚顯示車后影像，無須額外操作，全自動程序，方便快捷。

　　編輯點(diǎn)評：本文簡單介紹了車載攝像電路的設(shè)計(jì)，該攝像運(yùn)行可靠，倒車時不但能清晰實(shí)時顯示車后全景，而且還能準(zhǔn)確測量汽車與車后障礙物之間的距離，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。