前言

　　本文提出一种使用面阵CCD并且能够有效利用S12单片机内部硬件资源的路径参数检测方法。普通CCD图像传感器的工作电压一般为12V，输出NTSC或者PAL制式的模拟视频信号。利用S12内部的AD转换器，配合从视频信号中分离出的同步信号，可直接将图像信号采集到单片机内部RAM中，然后通过软件对图像信息进行处理，得到路径各种参数。

　　技术难点与解决方法：

　　直接利用S12单片机中的AD采集视频图像，存在着采集速度、存储数据空间、处理速度、工作电压以及同步信号分离等方面的技术难点。下面就这些问题及其解决方法进行讨论。

　　采集速度

　　跑道都是由直线和圆弧组成，检测车模前方一段路线参数，只需要得到中心线上3~5个点的位置信息就可以估算出路径参数(位置、方向、曲率等)。这些点的位置，通过图像中若干行信息就可以检测出来(如图1所示)。因此，所需检测图像应该是水平分辨率高、垂直分辨率低。

图1 部分赛道形状，赛道中心线检测位置

　　将S12单片机采集的图像分辨率特点，与赛道检测对图像分辨率的要求进行对比，可以发现，在安装CCD摄像头的时候，只要将它旋转90度，输出的图像信息也相应旋转90度(如图2所示)。这样一来，S12中的AD转换器采集的图像信息，水平分辨率与垂直分辨率就会互换，原来水平分辨率低、垂直分辨率高的图像，就会变成水平分辨率高、垂直分辨率低的实际图像，正好满足道路参数检测的要求。

图2 赛道图像以及旋转90度后的赛道图像

　　此外，我们还可以通过让S12适当超频运行、降低AD转换器精度等方式，提高AD转换器的速度。

　　图像存储空间：

　　由于将图像水平旋转了90度，需要将图像数据进行存储，在整幅图像的基础上计算出路径水平信息。S12内部有8K字节的RAM空间。如果存储300*48分辨率图像则不够，但可以存储若干幅75*24的低分辨率图像数据。从低分辨率图像所得到的路径参数，其精度仍可以满足车模控制的需要。一般情况下，只需要两块图像存储空间即可，一块作为采集图像的存储空间，另外一块作为处理缓冲区。