基于智能车中摄像头的图像采集的研究

刘 明，王洪军，李永科

（1．军械工程学院 导弹工程系，河北 石家庄 050003；2．军械工程学院 光学与电子工程系，河北 石家庄 050003）

智能车模块中最关键的模块是路径识别模块，和前瞻距离较小、只能获取有限的点信息的光电传感器相比，采用CCD摄像头[1]作为寻线传感器的智能车因前瞻距离远，能更远更早的感知赛道的变化而速度相对较高，受到大多数参赛队伍的青睐，但是不可否认，CCD摄像头传感器信号处理比较复杂，如何对摄像头记录的图像进行分割和识别，并快速处理不丢失数据是摄像头方案的难点之一。

1 硬件及原理

1.1 摄像头的主要工作原理

按一定的分辨率，以隔行扫描的方式采样图像上的点，当扫描到某点时，就通过图像传感芯片将该点处图像的灰度转换成与灰度成一一对应关系的电压值，如图1所示，然后将此电压值通过视频信号端输出。具体而言，摄像头连续地扫描图像上的一行，就输出一段连续的电压视频信号，该电压信号的高低起伏正反映了该行图像的灰度变化情况。当扫描完一行，视频信号端就输出一低于最低视频信号电压的电平（如0．3 V），并保持一段时间。这样相当于，紧接着每行图像对应的电压信号之后会有一个电压“凹槽”，此“凹槽”叫做行同步脉冲，它是扫描换行的标志。然后，跳过一行后（因为摄像头是隔行扫描的方式），开始扫描新的一行，如此下去，直到扫描完该场的视频信号，接着就会出现一段场消隐区。此区中有若干个复合消隐脉冲（简称消隐脉冲），在这些消隐脉冲中，有个脉冲，它远宽于（即持续时间长于）其他的消隐脉冲，该消隐脉冲又称为场同步脉冲，它是扫描换场的标志[2-7]。……