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研究生:謝士雄
研究生(外文):HSIEH,SHIH-HSIUNG
論文名稱:影像式避障系統
論文名稱(外文):Image-Based Obstacle Avoiding System
指導教授:盧明智盧明智引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:聖約翰科技大學
系所名稱:自動化及機電整合研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:自走車量測距離雷射光束
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現代的科技化發展,傳統的影像系統受限於舊有設備僅能提供低品質的影像技術,隨著影像器材技術增強,傳統的影像系統無論在各方面須配合改進,藉由新的影像處理技術,能夠提供高品質影像技術發展及結構特質系統。
本研究影像式避障系統,是利用自走車、無線CCD感測器、雷射光束結合來偵測距離之技術,以達到車與前方之安全距離顧慮。
本研究論文,自走車是利用單晶片51系列 IC、驅動馬達控制器所組成的,來控制自走車之動力,而影像量測是以無線CCD感測器之影像及雷射光束來偵測本車至前方之距離,以測知是否安全,以免發生交通事故。

關鍵詞:自走車、量測距離、雷射光束
The modern technology development, the traditional image system is restricted in old has the equipment only to be able to provide the inferior goods archery target image technology, strengthens along with the image equipment technology, the traditional image system regardless of must coordinate the improvement in various aspects, the affiliation by the new image processing technology, can provide the high quality image technological development and the structure special characteristic system.
This research image-based obstacle avoiding system, is the use self-propelled vehicle, the wireless CCD sensory element, the laser light beam unifies detects is away from the technology, achieves the vehicle and front the safe distance worry.
This research paper, the self-propelled vehicle is uses, controls power of the self-propelled vehicle which single chip 51 series IC, the actuation motor controller composes, but the image measure is detects distance of this vehicle image of and the laser light beam by the wireless CCD sensory element to the front, measured knows whether safely, in order to avoid has the traffic accident.

Key word: Self-propelled vehicle, measure distance, laser light beam
目錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 x
附錄圖 xi
附錄表 xiii
第1章緒論 1
1.1 研究前言 1
1.2 研究動機 1
1.3 研究目的 2
第 2 章 距離量測文獻探討 3
2.1 三角量測 3
2.1.1 超音波測距 3
2.1.2 雷射測距 7
第 3 章 雷射亮點投射法之影像式距離量測 9
3.1圖形辨識影像式距離量測 14
第 4 章 影像式避障式系統 19
4.1 現有避障技術探討 19
4.2 影像式避障 20
4.3 影像式避障系統流程圖 21
iv
4.4 影像式避障系統硬體 22
4.5 影像式避障系統軟體部分 23
4.6 實驗與結果 23
第 5 章 結 論 26
附錄A 影像式避障系統架構 27
A-1硬體架構 27
A-1-1電路圖 27
A-1-2發射端 32
A-1-3接收端 34
A-1-4 CCD的應用 37
A-2 控制系統流程 38
附錄B 自走車控制系統 40
B-1 MCS-51 基本架構 40
B-2 MCS-51 功能系統 42
B-3 系統時序 45
B-4 TG-11 無線收發模組系統 47
B-4-1 TG-11 無線發射模組電路 47
B-4-2 TG-11 無線接收模組電路 48
參考文獻 49






vi
圖目錄
圖一 超音波感測器 4
圖二 單一發射型及分離發射型 5
圖三 對射型 5
圖四 等效電路及阻抗特性 6
圖五 超音波接收發射流程圖 7
圖六 距離量測圖示 9
圖七 量測框架圖示 11
圖八 亮點影像信號之位置辨認 13
圖九 亮點擴散現象之圖示 14
圖十 dr=20cm 50 公分之照片 15
圖十一 dr=20cm 100 公分之照片 15
圖十二 dr=20cm 150 公分之照片 15
圖十三 dr=20cm 200 公分之照片 15
圖十四 dr=20cm 250 公分之照片 15
圖十五 dr=20cm 300 公分之照片 15
圖十六 dr=20cm 350 公分之照片 15
圖十七 dr=20cm 400 公分之照片 15
圖十八 dr=20cm 450 公分之照片 16
圖十九 dr=20cm 500 公分之照片 16
圖二十 dr=38cm 50 公分之照片 16
圖二十一 dr=38cm 100 公分之照片 16
圖二十二 dr=38cm 150 公分之照片 17
圖二十三 dr=38cm 200 公分之照片 17
vii
圖二十四 dr=38cm 250 公分之照片 17
圖二十五 dr=38cm 300 公分之照片 17
圖二十六 dr=38cm 350 公分之照片 17
圖二十七 dr=38cm 400 公分之照片 17
圖二十八 dr=38cm 450 公分之照片 17
圖二十九 dr=38cm 500 公分之照片 17
圖三十 紅外線避障感測器示意圖 19
圖三十一 超音波感測器示意圖 20
圖三十二 影像式避障系統流程圖 21
圖三十三 Laser A與Laser B 脈波寬 23
圖三十四 dr=20cm 量測結果(一) 24
圖三十五 dr=20cm 量測結果(二) 24
圖三十六 dr=38cm 量測結果(一) 25
圖三十七 dr=38cm 量測結果(二) 25












viii
表目錄
表一 dr = 20 公分 16
表二 dr = 38 公分 18
表三 dr=20cm 24
表四 dr=38cm 25




















x
附錄圖
附錄圖一 遙控發射端_編碼電路 27
附錄圖二 遙控發射端_微波發射器 27
附錄圖三 遙控發射端_電源指示燈電路 28
附錄圖四 遙控發射端_按鍵與其編碼電路 28
附錄圖五 遙控接收端_重置電路 28
附錄圖六 遙控接收端_直流馬達驅動電路 29
附錄圖七 遙控接收端_遙控接收解碼電路 29
附錄圖八 遙控接收端_震盪電路 30
附錄圖九 遙控接收端_直流馬達驅動指示燈電路 30
附錄圖十 遙控接收端_電源電路 31
附錄圖十一 遙控接收端_遙控模組電路 31
附錄圖十二 遙控接收端_89C51單晶片控制電路 32
附錄圖十三 發射端佈線圖 32
附錄圖十四 發射端元件擺置圖 33
附錄圖十五 發射端元件面(組裝後) 33
附錄圖十六 電池組裝完成 34
附錄圖十七 接收端電路佈線 34
附錄圖十八 元件面元件擺置圖 35
附錄圖十九 接收端元件面(組裝後) 35
附錄圖二十 接收端(底盤配置) 36
附錄圖二十一接收端(全部組裝完成) 36
附錄圖二十二CCD硬體圖 38
附錄圖二十三控制流程圖 39

xi
附錄圖二十四MCS-51 內部架構方塊圖 40
附錄圖二十五MCS-51 功能接腳圖 42
附錄圖二十六內部振盪器接線圖 43
附錄圖二十七外部時脈 43
附錄圖二十八系統時序 46
附錄圖二十九發射模組圖 47
附錄圖三十 發射模組電路 48
附錄圖三十一接收模組電路 48















xii
附錄表
附錄表一 訊號相關控制 38
附錄表二 埠腳功能 45
參考文獻
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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