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項目使用K210與 openMV設(shè)計了一個運動目標(biāo)控制與自動追蹤系統(tǒng)。系統(tǒng)包括使用深度學(xué)習(xí)進(jìn)行識別激光位置，其中紅色激光筆模擬運動目標(biāo)、綠色激光筆指示自動追蹤，并將識別到的位置信息控制舵機移動。通過K210和stm32串口通信實現(xiàn)圖像處理和舵機運動控制功能，實現(xiàn)了紅色光斑的位置控制以及綠色光斑的自動追蹤功能。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)能夠較準(zhǔn)確追蹤紅色光斑，在規(guī)定的時間內(nèi)完成移動和復(fù)位功能。本設(shè)計可應(yīng)用于各種需要目標(biāo)追蹤的場景，具有較高的實用性和可擴(kuò)展性。
1.基本要求
（1）復(fù)位功能。紅色光斑能從屏幕任意位置回到原點。
（2）運動目標(biāo)控制系統(tǒng)。紅色光斑能在30秒內(nèi)沿屏幕四周邊線順時針移動一周，移動時光斑中心距邊線距離≤2cm。
（3）用約1.8cm寬的黑色電工膠帶沿A4紙四邊貼一個長方形，構(gòu)成A4靶紙。將此 A4 靶紙貼在屏幕自定的位置。啟動運動目標(biāo)控制系統(tǒng)，紅色光斑能在30 秒內(nèi)沿膠帶順時針移動一周。
（4）用約1.8cm寬的黑色電工膠帶沿A4紙四邊貼一個長方形，構(gòu)成A4靶紙。將此A4靶紙貼在屏幕自定的位置。啟動運動目標(biāo)控制系統(tǒng)，紅色光斑能在30秒內(nèi)沿膠帶順時針移動一周。
2.發(fā)揮要求
（1）運動目標(biāo)位置復(fù)位，一鍵啟動自動追蹤系統(tǒng)，控制綠色光斑能在2秒 內(nèi)追蹤紅色光斑，追蹤成功發(fā)出連續(xù)聲光提示。此時兩個光斑中心距離應(yīng)≤3cm。
（2）運動目標(biāo)重復(fù)基本要求（3）、（4）的動作。綠色激光筆發(fā)射端可以放置在其放置線段的任意位置，同時啟動運動目標(biāo)及自動追蹤系統(tǒng)，綠色光斑能自動追蹤紅色光斑。啟動系統(tǒng)2秒后，應(yīng)追蹤成功，發(fā)出連續(xù)聲光提示。
3. 程序設(shè)計
3.1.stm32控制舵機運動
Stm32使用pid算法同時控制x軸與y軸的移動，將x軸與y軸的各個參數(shù)進(jìn)行pid運算，再將角度返回給單片機，從而可以進(jìn)行控制。舵機采用pwm進(jìn)行控制，由于考慮其穩(wěn)定性，需要將舵機旋轉(zhuǎn)速度變慢，也就是說要將pwm波分成很多小段再每一段延遲一定秒數(shù)輸出，故程序?qū)⒁M(jìn)行旋轉(zhuǎn)的a角度與b角度進(jìn)行了除以n（n很大），在一個執(zhí)行n次的循環(huán)中每次將舵機x軸旋轉(zhuǎn)a/n度，y軸旋轉(zhuǎn)b/n度，實現(xiàn)舵機的平穩(wěn)運行。
3.2.k210識別矩形并返回四角的像素坐標(biāo)
調(diào)用庫函數(shù)識別矩形，并返回四個角的像素坐標(biāo)。設(shè)計實驗計算得到k210鏡頭的焦距后，計算所識別到的每兩個像素坐標(biāo)之間的角度，通過相似三角形得到實際坐標(biāo)的位置，再控制舵機的運動。
3.3.openmv識別紅色激光并跟蹤
通過不斷調(diào)整顏色閾值，再對攝像頭進(jìn)行曝光調(diào)節(jié)，關(guān)閉圖像處理，再使用二值化的方法對圖像進(jìn)行處理，使得攝像頭能夠穩(wěn)定的識別到紅色激光點。識別到激光點以后，以攝像機中心為原點，計算識別到的激光點的坐標(biāo)與原點的坐標(biāo)差，再使用openmv控制兩個舵機運動，通過每一幀圖像與上一幀圖像的對比，產(chǎn)生角度差，再使用pid算法控制兩個舵機運動從而實現(xiàn)跟蹤。
3.4.原理圖
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