2023年电子设计竞赛E题：运动目标控制与自动追踪系统（本科组）

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简介：
本项目为2023年电子设计竞赛E题——“运动目标控制与自动追踪系统”，旨在通过创新技术实现对移动物体的有效监控和精准定位，挑战参赛者的设计能力和工程实践水平。 2023年全国大学生电子设计竞赛（本科组）E题要求设计并制作一个运动目标控制与自动追踪系统。该系统包括模拟目标移动的红色光斑位置控制系统以及指示自动跟踪效果的绿色光斑位置控制系统。根据题目描述，两个激光笔固定在独立的二维电控云台上。其中，红色激光笔发射出直径不超过1cm的红点，在距离设备正前方1米远的一块白色屏幕上形成模拟运动目标的效果，并且该系统能够控制这个红点在整个屏幕范围内自由移动。另一支绿色激光笔用于追踪并指示上述红色光斑的位置变化情况，其工作原理与前者类似。不过值得注意的是，放置这支绿光激光笔的线段应当位于红色激光发射器两侧0.4米至1米之间的位置上，并且可以在这两个指定范围内的任意线上移动。整个实验所用屏幕为白色背景板，有效显示区域至少达到60厘米乘以60厘米大小。并且需要在该屏幕上标记出中心点的位置用于测试和调试系统的性能表现。

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2023年电子设计竞赛E题：运动目标控制与自动追踪系统（本科组）

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本项目为2023年电子设计竞赛E题——“运动目标控制与自动追踪系统”，旨在通过创新技术实现对移动物体的有效监控和精准定位，挑战参赛者的设计能力和工程实践水平。 2023年全国大学生电子设计竞赛（本科组）E题要求设计并制作一个运动目标控制与自动追踪系统。该系统包括模拟目标移动的红色光斑位置控制系统以及指示自动跟踪效果的绿色光斑位置控制系统。根据题目描述，两个激光笔固定在独立的二维电控云台上。其中，红色激光笔发射出直径不超过1cm的红点，在距离设备正前方1米远的一块白色屏幕上形成模拟运动目标的效果，并且该系统能够控制这个红点在整个屏幕范围内自由移动。另一支绿色激光笔用于追踪并指示上述红色光斑的位置变化情况，其工作原理与前者类似。不过值得注意的是，放置这支绿光激光笔的线段应当位于红色激光发射器两侧0.4米至1米之间的位置上，并且可以在这两个指定范围内的任意线上移动。整个实验所用屏幕为白色背景板，有效显示区域至少达到60厘米乘以60厘米大小。并且需要在该屏幕上标记出中心点的位置用于测试和调试系统的性能表现。

2023年电子竞赛中的运动目标控制与自动追踪系统

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本项目致力于开发应用于电子竞赛中的先进运动目标控制与自动追踪系统，旨在提升比赛的技术含量和观赏性。本系统以STM32F103C8T6单片机最小系统作为控制核心，并由K210视觉模块、激光笔模块、舵机云台模块及降压模块等组成。红色激光云台通过建立云台坐标与实际视觉坐标的映射关系，能够实现原点复位功能和绕屏幕边框运动，可以识别屏幕上任意位置角度的A4靶纸，并使红光斑沿黑色边框顺时针移动。绿色激光云台可实时追踪红色激光落点，控制绿光点自动跟踪红光斑，其响应时间小于2秒。系统通过按键独立控制每个功能模块，并设有急停按钮以确保安全操作随时停止。此外，本系统具备半自动机械校准模式，有助于提高运动目标的精确度。整体结构简单且稳定性好，易于使用和维护。

2023年电赛E题——红色激光追踪代码（运动目标控制与自动追踪系统）

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本项目为2023年电子设计竞赛E题参赛作品，专注于开发一套基于红色激光的目标追踪控制系统。系统利用先进的算法实现对移动物体的精准定位和跟踪，并通过编码实现了自动化操作，旨在展示在复杂环境中的目标识别与控制技术。 2023年电赛E题（运动目标控制与自动追踪系统）涉及红色激光追踪代码的开发。该任务要求设计并实现一个能够准确跟踪移动目标的系统，并使用红色激光进行定位和追踪。相关技术细节包括但不限于传感器数据处理、算法优化以及硬件平台的选择与集成，以确保系统的稳定性和精度。

2023年电子设计竞赛E题云台自动追踪程序

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本项目为2023年电子设计竞赛E题参赛作品，专注于开发一套高效的云台自动追踪系统软件。该程序能够精准捕捉并跟踪目标，具备高度灵活性和稳定性，适用于多种应用场景。本程序可实现2023年电赛E题的所有要求，使用两个OpenMV4 Plus摄像头。主函数main1负责红色激光校准、扫描外围铅笔框以及巡黑框，并具备随时暂停及重新启动的功能。另一个主要功能由main2函数控制绿色激光跟踪红色目标，同样支持暂停和重启操作。

2023年电子设计竞赛E题：运动控制激光系统

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本项目为2023年电子设计竞赛E题“运动控制激光系统”，旨在通过精确控制机械臂和光学元件，实现对动态目标的高效追踪与加工。参赛者需综合运用自动化、光学及电气工程知识，开发一套具备高精度定位能力和灵活操作模式的创新系统解决方案。距离1米处有一块白色屏幕：有效面积为60厘米×60厘米，除了不超过1毫米宽度的铅笔痕迹外，不允许存在其他标识。不得对屏幕以外的部分提出额外要求，例如划线、挂深色布或放置黑板等。背景只能是普通实验室环境。屏幕上可以自带支架，并且在现场有至少10分钟的时间用于恢复和调试工作，但不允许在此期间烧录代码或者使用手机/电脑进行调试。红色激光系统中，激光的位置固定不变，而摄像头位置不限制；绿色激光系统的设置则需要将激光与摄像头放在同一个板子上或类似结构物上，并且该装置能够被评委移动（与屏幕平行，在红色激光笔两侧，距离大于0.4米但小于1米），要求二者完全独立运作（不能通过无线/有线方式互相通信）。尽管基本任务逻辑相对简单，但从硬件角度来说对摄像头分辨率和电机性能有一定的高需求。

运动目标控制及自动追踪系统-E题

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本项目致力于开发一款先进的运动目标控制及自动追踪系统，旨在实现对移动物体的精准定位与跟踪。该系统结合了计算机视觉、人工智能算法和传感器技术，能够广泛应用于安全监控、体育分析等领域，为用户提供高效可靠的解决方案。【运动目标控制与自动追踪系统】是2023年全国大学生电子设计竞赛中的本科组题目，主要涉及嵌入式技术。该系统的重点在于利用红色和绿色激光笔来模拟并追踪移动的目标，并以此评估其控制系统及追踪能力。 **基本要求：** 1. **光斑复位功能**: 红色激光笔发射的光点能够在屏幕上任意位置活动，并且能够返回到预设的原点，精度需确保光点中心与原点之间的误差不超过2cm。 2. **目标控制系统**: 红色光线需要在30秒内沿着屏幕四周边缘顺时针移动一圈，保持其距离边线的距离为2cm以内。 3. **A4靶纸追踪功能**：将一张A4大小的靶纸贴于屏幕上，红色光斑需沿该靶纸边缘行进。如果超出时间限制或偏离指定路径，则会扣分。 4. **旋转目标追踪**: 当靶纸可以任意角度放置时，系统仍需要准确地完成对移动物体的跟踪。 **发挥部分：** 1. **一键启动功能**: 在光斑复位后按下按钮即可自动开始追踪过程。绿色激光笔需在2秒内定位并跟随红色光点，并且两个光斑中心距离应小于3cm。 2. **多位置追踪能力**: 绿色激光笔可以在其放置线段上的任意位置，同时启动目标移动和跟踪系统。如果绿光斑未能在2秒后成功追上红光斑，则认为该次尝试失败并扣分。 **设计要求：** - 两束光线控制系统必须独立运作且不允许直接通信。 - 光点直径需小于1cm，并且屏幕上不能安装任何电子元件。 - 控制系统不得使用台式机或笔记本电脑作为控制平台。 - 系统需要具备暂停功能，当按下暂停键时红绿光斑应立即停止移动以便测量间距。 **评分标准：** - 设计报告: 依据方案、理论分析、电路和程序设计以及测试计划与规范性等方面进行评价。 - 基本要求: 完成度将作为主要的评判依据。 - 发挥部分: 创新性和性能表现是考量的重要方面。此项目不仅考察参赛者的硬件设计及编程技能，还强调系统集成能力和问题解决技巧。参与者需要使用嵌入式技术开发一个独立且不需要外部支持的目标追踪控制系统，在各种条件下实现精确跟踪功能。

2023年电子设计竞赛E题报告(自制原创)

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本报告为2023年电子设计竞赛E题的参赛作品总结，详述了从构思到实现的全过程，展现了创新思维和技术应用能力。本段落严格按照官方对报告的内容要求及格式要求撰写，并保证原创，请勿盗卖转载。“运动目标控制与自动追踪系统”采用MSP432P401R作为核心控制器，利用OpenMV作为视觉系统的主元件来识别并处理摄像头中出现的红色激光、绿色激光、屏幕边线和黑色胶带。将这些信息发送给MSP432P401R控制核心进行进一步操作。系统使用两块MSP432P401R芯片分别控制两个二维电控云台：第一个云台上安装了红光笔，主控制器根据接收到的屏幕边线位置数据来调整云台的位置，使红色激光在屏幕上移动；第二个云台上装有绿光笔，通过接收第一块MSP432P401R发送过来的红色激光坐标信息控制电控云台带动绿色激光进行追踪。该系统采用增量式PID算法处理坐标信息，以减少目标位置与实际位置之间的误差，并以此来优化对云台的操作。这样可以确保运动目标控制和自动跟踪功能更加稳定可靠。

2023年电子设计竞赛E题.pdf

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本文件为2023年度电子设计竞赛E题官方文档，内含详细的比赛规则、评分标准及技术要求，旨在促进学生创新思维与实践能力的发展。 ### 2023年全国大学生电子设计竞赛E题知识点解析 #### 一、题目概述 2023年全国大学生电子设计竞赛的E题是一个综合性较强的项目，要求参赛队伍结合多个领域的知识和技术手段（如电子设计、算法控制及图像处理）来完成一项具有实用价值的电子系统的设计与实现。尽管具体的题目内容未公开发布，但根据往届比赛经验和类似题目的特征，可以推测出一些常见的任务要求和可能的技术难点。 #### 二、可能的任务要求 1. **硬件平台搭建** - **选择微控制器**：常用的微控制器包括STM32系列和Arduino等，这些芯片具有良好的处理能力和扩展性。 - **构建硬件平台**：除了主控单元外，还需要配备传感器（如摄像头、激光传感器）以及执行机构（例如舵机、电机）来搭建完整的硬件基础。 2. **图像处理与识别** - **运用图像处理技术**：通过OpenCV或类似的工具对从摄像头获取的图像进行预处理和分析。 - **目标识别及位置提取**：识别特定的目标物体，如矩形框或激光点，并准确地确定它们的位置信息。 3. **算法控制** - **设计并实现控制算法**：采用PID、轨迹规划等方法来精准操控执行机构的运动路径与动作。 - **激光点跟踪功能**：包括对指定边框进行巡线以及追踪特定目标的任务需求。 4. **系统集成与调试** - **整合各部分组件**：将硬件平台、图像处理模块和控制算法等多个子系统融合成一个完整的控制系统。 - **优化及故障排查**：确保系统的稳定运行，通过性能调优来提升整体效率，并进行必要的测试以解决潜在问题。 #### 三、可能的技术难点与解决方案 1. **提高图像识别的准确性和实时性** - **挑战点**：在复杂环境下精准地定位目标并保持处理速度。 - **应对措施**：通过算法优化和硬件加速技术（如GPU）来改善性能，确保高效且精确的目标检测。 2. **增强控制系统的稳定性和精度** - **核心问题**：如何实现高精度的动态环境下的控制系统，并考虑机械结构对效果的影响。 - **解决策略**：采用先进的控制理论和技术（例如自适应和模糊逻辑），并通过实验调整参数以达到最佳状态。 3. **简化系统集成过程及降低调试难度** - **主要障碍**：不同模块之间的接口兼容性、数据传输同步等问题。 - **解决方案**：制定详细的设计规范，采取分步验证的方法来逐步优化整个系统的性能和可靠性。 #### 四、总结尽管2023年全国大学生电子设计竞赛E题的具体内容可能会有所变化，但其重点在于评估参赛队伍在电子设计、算法控制及系统集成等方面的能力。因此，团队成员不仅需要拥有坚实的专业知识基础，还需注重实践经验的积累以及创新思维的应用才能取得好成绩。需要注意的是，以上分析基于以往经验推测而成，并非官方发布的信息内容应作为参考依据。

2023年电赛国赛E题开源运动目标控制视觉部分

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本项目为2023年全国电子设计竞赛(E题)中关于运动目标控制的视觉部分的开源实现。致力于开发和分享先进的视觉追踪技术，助力比赛及科研。开源2023电赛国赛运动目标控制（E题）视觉部分主要涉及电子设计竞赛中的一个项目，该项目利用视觉技术对运动目标进行实时控制。参赛者需要编写源代码来实现这一功能，并且提供的压缩包“visual_k210_competion_2023e-master”可能包含了完整的开发环境、代码示例和相关资源。本项目的重点内容如下： 1. 视觉技术：视觉技术是项目的核心，涉及图像处理、计算机视觉和机器学习等多个方面。参赛者可能会使用OpenCV库来捕获、处理和分析视频流，并识别及跟踪运动目标。 2. 图像预处理：在这一阶段，滤波、边缘检测以及色彩空间转换等方法被用来增强图像特征，以便后续的目标检测过程更顺利进行。Canny边缘检测、高斯滤波和霍夫变换可能在此过程中发挥作用。 3. 目标识别与定位：参赛者可能会利用深度学习框架如TensorFlow或PyTorch来构建卷积神经网络（CNN）模型以实现目标的快速准确检测。YOLO、SSD或者MTCNN等轻量级模型可能是选择的对象，这些模型能够高效地在图像中定位和识别目标。 4. K210芯片：项目可能使用了Kendryte K210芯片，这是一个专为AI应用设计的RISC-V双核处理器，并集成了神经网络加速器。该芯片适用于资源有限环境中的实时图像处理任务。 5. CV树莓派：这指的是配备了摄像头和OpenCV库的树莓派设备，作为硬件平台用于实时图像采集与处理工作。由于其低成本及强大的计算能力特点，树莓派常被用作嵌入式视觉系统的开发平台。 6. 源代码管理：在比赛过程中，源代码的有效组织与管理十分重要。参赛者可能使用Git进行版本控制以确保团队协作的高效性和代码的历史记录清晰可查。 7. 硬件接口设计：为了将视觉系统和运动控制系统相结合，参与者需要掌握如何通过GPIO（通用输入输出）、I2C或SPI等通信协议来连接电机驱动器或者伺服马达等硬件设备。这一步骤对于实现对运动目标的精准控制至关重要。 8. 实时性和稳定性优化：在竞赛环境中，保证系统的实时性能和稳定运行是关键挑战之一。为此需要提高代码执行效率、合理分配系统资源，并进行充分测试与调试。本项目不仅覆盖了计算机视觉、嵌入式系统设计以及硬件接口等多个信息技术领域知识内容，还要求参赛者具备良好的编程基础及对相关算法的深入理解能力。通过参与此类竞赛活动，参与者可以提升自己的综合技能水平并获得解决实际问题的实际操作经验。

2023年电子设计竞赛E题参考

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本资料为2023年电子设计竞赛E题相关参考资料，涵盖技术方案、电路设计及仿真等内容，旨在帮助参赛者深入理解题目要求，提供创新思路与技术支持。 2023年电赛E题的参考内容可以为参赛者提供一些思路和技术指导，帮助他们更好地理解和准备比赛中的相关问题。这些资料通常包括往届优秀作品分析、技术难点解析以及常用工具介绍等信息，旨在提升选手的技术水平和创新能力。建议参赛团队在准备过程中注重理论与实践相结合，多查阅专业书籍及文献，并积极参加线上线下的交流活动以获取更多灵感和技术支持。同时也要注意创新思维的培养，在确保基础知识扎实的前提下勇于尝试新的方法和技术手段来解决问题。