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1、附件一:编号贵州大学“SRT计划”项目申请书项目名称： 课题负责人： 申报单位： 专业名称： 指导教师： 职称： 申报日期： 贵州大学教务处填写要求1、填写申请书前，请认真查阅贵州大学SRT计划项目管理办法的要求及有关规定。2、申请书按照要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。空缺项要填“无”。3、格式要求：申报书中各项内容以Word文档格式填写；表格空间不足的，可以扩展或另附纸张；均用A4纸双面打印，于左侧装订成册。4、凡选择性栏目，请在相应提示符A、B、C等之上画。5、联系单位：教务处实践科6、联系电话：8292071、3621020一、基本情况项目名称循迹避障智能小车和三
2、维图景再现项目来源自立项目 B、教师科研课题的子项目 C、其它项目类型实验研究 B、调查研究 C、软件制作 D、其他经费来源学校资助 B、学院资助 C、导师课题资助 D、企业资助指导教师姓名指导教师职称联系电话1项目负责人姓名学号专业班级电话E-mail13电术3166811项目组成员姓名学号专业班级项目任务分工电电循迹避障电循迹避障1图像处理1365电图像处理申请金额2000完成时间2016年 11 月 1 日项目研究内容简介 循迹避障智能小车通过实时检测各个模块传感器的输入信号，利用红外对管检测黑线实现寻迹,通过光电传感器实现避障，采用存储空间较大控制芯片，小车电机驱动采用L298N芯片，
3、根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转，实现小车自动识别路线，能较有效的控制其在碰上障碍物时能转弯角度及寻迹行驶。在循迹避障智能小车上安装摄像头，通过图像处理软件实现小车所经过的景象三维再现。二、立论依据2-1项目的研究意义（社会调查情况、文献查阅情况、现状分析及独特认识）利用循迹避障智能小车，对人无法直接观测的未知环境进行图像采集、图像识别与拼 接等活动，实现对其的三维重构，为相关任务提供环境空间的基础数据 机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车（AVGauto-guidevehicle）系统，
4、基于它的智能小车实现自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。智能小车实现了循迹避障功能就可以进入人无法直接观察的未知环境。三维图景再现，三维图景可以真实地对虚拟环境进行再现，三维图景的再现与二维图景相比，具有更好的直观性与逼真性。 为了满足各类应用对真实世界三维信息的需求，目前各个领域的研究也都在 致力于新型获取手段的探索和现有重构技术的改进。 1986 年，美国科学基金会首先提出了科学计算可视化（Visualization in Scientific Computing）的概念。科学计算可视化一经提出很快就在计算机图形 学的基
5、础上发展成为一门新兴的学科方向，它融合了计算机图形技术、工作站技 术、计算机辅助设计与交互技术等等。进入九十年代，随着地理信息系统 GIS （Geographic Information System）的发展，地形的三维重构研究被提高到了 更高的层次。 三维地形重构是以数字高程模型（digital elvation model,DEM）或数字地 面模型（digital terrain model,DTM）为研究对象，采用一定的工具和算法对 其进行显示、仿真等的一门技术。通过阅读文献，了解到三维图景再现已经广泛 地应用于地理信息系统（GIS），战场仿真和工程建设等领域。对于人们无法直接观测的未知
6、环境进行图像采集、然后通过图像处理让人们对该环境有个清晰的认识。三、研究方案3-1项目研究的目标、内容和拟解决的关键问题目标：智能小车能够自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。利用循迹避障智能小车，对人无法直接观测的未知环境进行图像采集、图像识别与拼 接等活动，实现对其的三维重构，为相关任务提供环境空间的基础数据。内容：循迹避障小车：采用单片机作为整个小车系统的核心，用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统，其关键在于实现小车的自动控制其实智能车，就是一个机器人，其可以分为三大结构：传感器检测、机械执行
7、、中央处理器。智能车通过感知导引线和障碍物，可以实现自动循迹、避障等功能，且可以通过一套完整的控制策略，改善小车的行驶状况，达到更加稳定的状态。要完成上述的功能设计，传感检测部分可以采用能够感知清晰的图像的摄像头，或者选用人们常用的红外传感器来感测路况。而智能小车的机械部分，可以采用四轮车（带有舵机）、或者三轮车（前轮为万向轮），电机则只需使用直流电机即可。对于主控芯片CPU，我们选择简单易用的51单片机或高级复杂额ARM等芯片，通过配合软件编程，可以很好的实现自动寻迹、避障的功能。三维图景再现： 通过调研文献资料，研究并总结三维图景再现的理论和方法，了解三维图景再现的性质及分类，并比较基于规
8、则网格数据、离散数据点集的三角网格的 构建方法和基于等高线数据的图景再现方法；着重研究数字地形模型中 TIN 的生成算法，在所掌握的有关 Delaunay 三角网生成算法资料的基础上，尝试针对离散数据 Delaunay 三角网最优算法的 研究及实现；了解 OpenGL 等有关三维图形软件的使用和其工作原理，对三维真实感地 形生成的基本过程，如建模、空间变换、光照处理、可见面识别、背景遮挡、阴 影处理和纹理映射等进行详细剖析，并学习应用一些加强渲染效果和加快绘制速度的具体措施。 拟解决的关键问题：查阅资料对循迹避障小车原理进行学习。在对单片机知识了解的基础上对单片机功能进行进一步的拓展。查阅资料
9、及向指导老师学习一些高级复杂芯片及小车的机械部分的设计和制作。三维图景再现图像处理原理的学习，以及对相应软件的学习。3-2项目研究计划及预期进展（文献查阅、社会调查、方案设计、实验研究、数据处理、研制开发、撰写论文或研究报告、结题和答辩、项目鉴定、成果推广或论文发表、其他等，按所需执行环节填写）1） 小组人员分模块查阅资料、进行详细的学习。然后大家一起交流，使每个人都对循迹避障智能小车和对采集图像的三维再现的原理有所了解。预期完成时间2016/1/1。2） 整个过程分为两部分，一部分是完成循迹避障智能小车，另一部分是完成图景三维再现系统。小组内分两组各自完成自己相应的那一部分。预期完成时间20
10、16/9/1。3） 综合两部分，让她成为一个具有完整功能的智能小车，能够实现探索未知环境并进行图景三维再现。预期完成时间2016/11/1。3-3预期研究成果（成果研究形式：论文、设计、产品研制、软件开发、专利、研究报告、调研报告、课件等，至少选其中一项填写）1) 设计并制作循迹避障智能小车，得到相关资料一套； 2) 三维图景再现及显示软件； 3）循迹避障智能小车研究报告一份4）三维图景再现的研究报告一份5）争取发表项目相关论文 四、项目的特色和创新点 项目特色： 利用智能小车自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线，对人无法直接观测的未知环境进行图像采集、图像识别与拼接等活动，实
11、现对其的三维再现，为相关任务提供环境空间的基础数据。 创新点： 将智能小车自主循迹与避障与三维图景再现相融合 ，从而得到能探索未知环境并进行三维图景再现的智能车。五、研究基础5-1已具备的条件、尚缺少的条件和拟解决的途径（包括现有的研究成果、利用教学实验室、科研实验室和实习基地等的计划与落实情况） 已具备的条件：基于C语言的编程能力。单片机相关知识。 模电，数电相关知识。MATLAB图像处理知识。 数字信号处理相关知识。 利用博学楼510半开放实验室集中讨论各种遇到 的问题及解决问题。六、经费预算支 出 科 目金 额（元）计 算 根 据 及 理 由循迹避障智能小车制作所需相关器件500循迹避障
12、智能小车购买及组装摄像头及相应组装器材200 摄像头及相应组装器材相应软件购买200 仿真模拟及图像处理测试加工费200 跑道及测试工具图书资料费400 相应图书资料的购买各种资料打印费200 各种资料打印费其他器件，零件及工具300 相应组装工具的购买总计2000注:开支范围详见贵州大学SRT计划项目管理办法文件的第十三条。七、审查意见指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日学院意见 负责人签名、公章： 年 月 日学校意见 负责人签名、公章： 年 月 日七、申请者承诺我保证上述填报内容的真实性。如果获得资助，我与本项目组成员将严格遵守学校的有关规定，在不影响课程学习的同时，保证项目研究工作的时间，并按计划认真开展研究工作，在项目研究过程中或结束时，接受学校对本项目的中期检查和结题验收，并按时提交工作总结和结题报告。申请者（签名）： 年 月 日推 荐 书 推荐人签名： 年 月 日注：此表由具有副高以上职称的教师（非指导教师）填写
