2023年电子设计大赛E题：基于OpenMV和STM32的追踪云台

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简介：
本项目是2023年电子设计大赛E题参赛作品，采用OpenMV摄像头与STM32微控制器构建智能追踪云台系统，实现目标自动识别与跟踪功能。运动目标控制与自动追踪系统（E 题）【本科组】设计并制作一个能够实现对模拟移动目标进行定位及跟踪的系统。该系统由两个部分组成：一个是用于生成红色光点以模拟运动物体的位置控制系统，另一个是指示自动追踪效果的绿色光斑位置控制系统。根据图1(a)所示结构布局和摆放规则，两支激光笔分别固定在独立可调节角度（二维电控云台）上。其中一支发射红光的激光笔用于产生直径不超过1cm的红色光点，并将其投射到前方一米处的一块白色屏幕上；另一支绿色激光笔则由控制系统引导，在同一屏幕上追踪并指示出该红色目标的位置，其产生的绿光斑同样控制在不大于1厘米。

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客服

2023年电子设计大赛E题：基于OpenMV和STM32的追踪云台

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本项目是2023年电子设计大赛E题参赛作品，采用OpenMV摄像头与STM32微控制器构建智能追踪云台系统，实现目标自动识别与跟踪功能。运动目标控制与自动追踪系统（E 题）【本科组】设计并制作一个能够实现对模拟移动目标进行定位及跟踪的系统。该系统由两个部分组成：一个是用于生成红色光点以模拟运动物体的位置控制系统，另一个是指示自动追踪效果的绿色光斑位置控制系统。根据图1(a)所示结构布局和摆放规则，两支激光笔分别固定在独立可调节角度（二维电控云台）上。其中一支发射红光的激光笔用于产生直径不超过1cm的红色光点，并将其投射到前方一米处的一块白色屏幕上；另一支绿色激光笔则由控制系统引导，在同一屏幕上追踪并指示出该红色目标的位置，其产生的绿光斑同样控制在不大于1厘米。

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。

【代码】基于STM32和OpenMV的云台追踪系统_毕业设计

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本项目为毕业设计作品，利用STM32与OpenMV构建了一套智能云台追踪系统，能够实现对目标的自动识别、锁定及跟踪功能。【毕业设计】适用于自动化专业的文件夹包含：STM32的程序、OpenMV的程序以及原理图文章介绍。详情可查阅相关文档或联系作者获取更多信息。

2023年电子设计竞赛E题激光追踪（含源码、文档和图表）

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本项目为2023年电子设计竞赛E题“激光追踪”解决方案。涵盖详细的设计文档、源代码及关键图表，提供完整的技术支持与分析。 2023电赛e题激光追踪（源码+文档+图表） ### 软件架构 #### 云台设计整个系统包含两个独立的云台：红激光云台与绿激光云台。 **红激光云台** 1. **绕背景大框运动**: 大矩形识别难度较高，因此最终采用手动定点获取坐标的方式进行操作。复位时也采取相同方法。 2. **绕黑色胶带矩形运动**: 激光在黑胶带上难以被有效捕捉到，通过调整曝光度等参数使激光可被检测到，并且在此基础上实现半开环控制：先识别出四个角的坐标位置后传给32位处理器，利用PID算法计算并执行云台移动。 **绿激光云台** 1. **追踪红绿激光**: 绿色云台的主要任务是定位红色和绿色两束激光的位置。通过将曝光度调整到最低，在全黑环境下仅显示红、绿两种颜色的光斑，然后使用PID控制算法不断计算并更新位置信息以保持跟踪精度。需要注意的是，在所有这些操作中，识别胶带上的激光仍然是一个挑战性问题。

基于OpenMV和STM32的智能小球追踪云台.zip

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本项目为一款结合了OpenMV视觉处理模块与STM32微控制器技术的智能小球追踪系统，能够精准识别并持续跟踪移动中的目标物体。系统结构紧凑，功能强大，适用于多种监控和自动化应用场景。 OpenMV结合STM32的智能追踪小球云台设计适用于各类水平的STM32玩家参与电子竞赛使用。

基于STM32和OpenMV的视觉云台追踪小车.zip

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本项目结合了STM32微控制器与OpenMV摄像头，设计了一款能够自主识别并跟踪目标的智能视觉云台追踪小车。基于STM32以及OpenMV的视觉云台追踪小车项目包含了利用STM32微控制器与OpenMV摄像头实现目标跟踪功能的设计方案。该项目旨在通过结合这两种技术来创建一个能够自动识别并跟随特定对象的小车系统，适用于机器人竞赛、自动化监控等多种应用场景中。

基于电赛E题的云台自动追踪程序-Automatic-PTZ-tracking

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本项目为电赛E题设计的云台自动追踪系统，采用计算机视觉技术实现对目标的精准定位与跟踪。通过优化算法提高响应速度和稳定性，适用于视频监控、无人机拍摄等场景。在电子竞赛（电赛）的E题项目“云台自动追踪程序Automatic-PTZ-tracking”中，参赛者面临的是设计并实现一个能够跟踪移动目标的系统挑战。这个任务核心在于开发一种可以水平和垂直旋转以扩大视野范围的装置——云台。完成这一项目需要掌握多个关键技术领域： 1. **图像处理**：这是自动追踪的基础环节，要求使用如OpenCV这样的库来捕捉视频流中的图像，并通过灰度化、二值化、边缘检测（例如Canny算法）和轮廓提取等技术识别目标并确定其位置。 2. **目标检测与跟踪**：在获取到图像后，需要应用机器学习算法（比如YOLO或SSD）或其他传统方法如Haar级联分类器来定位目标。一旦找到目标，就需要使用卡尔曼滤波、光流法或是CSRT等技术持续追踪其移动。 3. **PID控制**：为了确保云台能够精确地跟随移动的目标，必须采用比例-积分-微分（PID）控制器调整俯仰角和偏航角，使摄像头保持锁定状态。正确的参数设置是关键因素之一，以实现快速响应及稳定跟踪效果。 4. **嵌入式系统与硬件接口**：该项目需要在树莓派或Arduino等设备上运行，并通过GPIO接口编程、电机驱动电路理解以及串口/I2C协议发送指令等方式来控制云台的运动部件。 5. **实时性与优化**：追踪过程要求程序能够在短时间内完成计算并调整云台位置。因此，代码需要经过优化处理，比如利用并行化技术减少不必要的运算，并考虑能耗和散热问题以保证高效运行。 6. **反馈机制**：一个理想的自动跟踪系统应该具备自我校正功能，即根据实际效果不断调整治策。这可能涉及到误差计算与补偿策略的实施，确保目标始终处于画面中心或预设区域内。 7. **避障及多目标处理能力**：在复杂的场景中，该系统还需能够应对多个移动物体并避免碰撞问题。这就需要采用更高级别的决策算法如深度学习中的强化学习方法来让机器学会如何根据具体情况做出最佳选择。综上所述，“云台自动追踪程序Automatic-PTZ-tracking”项目不仅涉及图像处理、目标检测与跟踪等多个信息技术领域的核心技能，还能够帮助参赛者提升其综合技术能力。实际开发过程中还需结合具体需求进行算法优化及系统整合工作以达到高效稳定的运行效果。

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。

【PID控制代码】基于STM32和OpenMV的云台追踪系统_毕业设计

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本项目为一款结合了STM32微控制器与OpenMV摄像头的云台追踪系统，采用PID算法精准定位目标，并通过网络实时传输数据。适合用于自动化控制系统或视频监控系统的开发研究。【毕业设计】适用于自动化专业在2022年3月12日前购买过我的云台追踪代码或全家桶的用户，请提供购买记录，可以免费获得PID控制的代码。文件夹中包含： - STM32程序 - OpenMV程序 - 原理图文章介绍请查看相关博客。

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。