环岛智胜：第18届全国大学生智能汽车竞赛四轮车环岛策略解析

环岛智胜：第18届全国大学生智能汽车竞赛四轮车环岛策略解析

在全国大学生智能汽车竞赛的激烈角逐中，环岛作为赛道上的一个重要元素，往往成为参赛队伍技术实力的试金石。本文将以第18届竞赛为背景，结合开源代码和实战经验，简明扼要地解析四轮车在环岛识别与通过中的关键技术。

一、环岛识别的基础

环岛识别的基础在于对图像的有效处理与特征提取。在四轮车竞赛中，摄像头作为主要的感知元件，负责捕捉赛道信息。通过图像处理技术，如边缘检测、二值化、滤波等，可以提取出赛道的边线，进而识别出环岛的特征点。

关键变量说明：

• Standard_Road_Wide：标准赛宽数组，用于定义赛道的标准宽度。
• Left_Line、Right_Line：左右边线数组，记录每一行图像中左右边线的位置。
• Mid_Line：中线数组，记录每一行图像中赛道中线的位置。
• Road_Wide：实际赛宽数组，实时计算每一行图像的赛道宽度。

二、环岛特征点的识别

环岛特征点主要包括角点（拐点）和边界连续性变化点。角点是指赛道边线发生急剧变化的位置，如环岛入口和出口处；边界连续性变化点则用于判断边线是否连续，从而识别出环岛区域的边界。

角点识别方法：

• 边线撕裂：当边线误差突然增大时，可判断为角点出现。具体实现中，通过比较相邻几行边线的位置变化来实现。
• 示例代码：通过计算相邻边线位置差值的绝对值，判断是否超过预设阈值来识别角点。

int Find_Right_Down_Point(int start, int end) {
    // 省略部分代码...
    for (int i = start; i >= end; i--) {
        if (/* 边线位置变化条件 */) {
            // 识别到角点，记录行数并返回
        }
    }
    return 0; // 未找到角点
}

边界连续性检测：

• 边界连续性检测通过比较相邻两行边线的位置差值来实现。当差值超过预设阈值时，判断为边界不连续，即可能进入环岛区域。

三、环岛通过策略

环岛通过策略的制定需要结合环岛的几何特征和车辆的运动学模型。一般来说，通过环岛需要经历以下几个步骤：

1. 识别环岛入口：通过角点识别和边界连续性检测，判断车辆即将进入环岛。
2. 调整车辆姿态：在进入环岛前，根据环岛入口的几何特征，调整车辆的航向角和速度，确保车辆能够顺利进入环岛。
3. 保持稳定行驶：在环岛内部行驶时，需要保持车辆的稳定性，避免因为速度过快或方向控制不当而冲出环岛。
4. 识别环岛出口：同样通过角点识别和边界连续性检测，判断车辆即将离开环岛。
5. 调整并驶出环岛：在识别到环岛出口后，调整车辆的航向角和速度，确保车辆能够顺利驶出环岛并回到正常赛道。

四、实战经验分享

1. 充分调试：在比赛前，务必在模拟赛道上进行充分的调试，验证环岛识别与通过策略的有效性。
2. 参数优化：根据实际赛道情况和车辆性能，不断优化环岛识别算法中的参数设置，以提高识别的准确性和稳定性。
3. 备份方案：考虑到比赛中的不确定性因素，建议准备一套或多套备份方案，以应对突发情况。

五、总结

环岛识别与通过是四轮车智能竞赛中的一项重要技术挑战。通过有效的图像处理、特征提取和策略制定，可以显著提高车辆在环岛区域的行驶稳定性和通过效率。希望本文的解析和分享能够为参赛队伍提供有益的参考和借鉴。