2017电赛板球系统比赛经历

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2017年，第二次参加电赛。
8月2号材料清单出来时，控制类的对象是一根杆个一群小球。接着就有一大堆预测题出来，都是板球系统，毕竟是经典的控制类题目。
也有好多人和我说这个，他们都拿板球题目来练手了，我当时都有点无语了，毕竟题目是杆和一群小球，不应该是板球啊，而且全世界都在预测板球，难道还会出板球？

后来8月9号题目出来，就打脸了。
坑啊，真是出板球，说好的一群小球呢？之前做板球的人赚了啊，不过就是 题目有点坑，板子要6565cm，有点大…
中午到实验室，和大家商量一下题目，他们在板球系统和可见光定位这两题上犹豫，我们队则直接选择了板球。
接着就让人出去买板子了，毕竟6565cm确实有点大了。不知道他们买回来的是什么板子，有点软，我们又拿了小木条在板子背面搭了个十字做固定。直到晚上，还在搭那个板子。

8月10号，第二天就是在弄摄像头了，因为之前预测板球的太疯狂了，我队友之前也弄了一点，就是摄像头二值化识别小球的。第二天我接手他的程序接着弄，他在弄板球模型。我们用的芯片是F103的芯片，摄像头是OV7670，用例程弄了下，发现这模块的帧数只能达到15帧，320*240的分辨率下。然后图像做二值化处理，扫描白板（我们是白板黑球），队友的判断黑球是只要捕捉到黑点，就判定是小球，这就要求板子不能有其他一丝一毫的干扰，因为摄像头角度的原因，会拍到其他不相干的区域，所以在图像处理里我做了一些除法处理，结果这么一搞，图像只有8帧左右了，这就很难玩了，帧数太低太伤了。

也许是除法运算太耗时了，到了8月11号，我们打算换一块F407的芯片，提高一下运算速度，结果发现并没有太大用处，相比F103，只提高了两三帧左右，而且还不小心把F407的板子烧了…这就很尴尬了，只能换回F103了。不能用这个，那就得在小球识别的算法上做优化了。队友找有个摄像头识别红绿蓝三颜色物体的代码，我看了下，识别算法还不错，好像是图像识别里关于腐蚀的这块算法，我理解了下，就把他移植到我们的程序来了，效果非常不错，识别非常准确，但是帧数太低这个问题还是没能解决，但是我发现一个问题，就是因为是扫描识别，320*240个像素点，小球越靠近扫描的起始点，就越快能扫描到小球，扫描所用的时间也就越低，帧数也就越高。后来学长来我这溜达，我就和他说了这个问题，他就告诉我，不要每次都从头扫描，可以从小球的位置开始发散扫描，这样就能很快再次定位到小球。我一想，这个主意很好啊，马上尝试了下，效果非常好，小球识别非常准确，而且帧数有15帧。晚饭的时候，队友和我说他在一个论坛的帖子上看到有关于OV7670时钟频率，我们就弄了下，提高了时钟频率，结果帧数达到了20帧，非常棒！

摄像头识别小球这块是弄好了，接下来就是搭好板子弄PID了，11号晚上就是开始通宵了，搭模型，调舵机，焊驱动电路，终于8月12号早上搭好了模型，可以尝试PID控制了。调的时候发现一个问题，这个OV7670的可视角度太窄了，都把摄像头架离地1.5米高了，3、6、9区域还是照不到，我们就把一个OV7725的摄像头镜头换到我们OV7670上，效果也不是很好，勉强照到3、6、9区域吧。 我们开始调PID的时候调的不好，看了下学长在弄，他的好稳，他是先把速度给控制住，速度先弄PID吧，即能把小球在板子上给固定住，再调试位置。我们也试着模仿了下，有点麻烦，没弄好，而且晚上没睡有点困，迷迷糊糊就过去了几小时，我们就一直用位置式PID一直在调，下午两点多的时候找到了一个看起来不错的PID参数，当时用的是飞卡的电池，因为担心到时电池没电了，就拿去充电了，换了一块电池来，结果参数又不对了，我就有点纳闷了，不是自适应的算法吗，电压也能影响的？结果又调了一个小时总是不好，当时下午三点了，学长就过来和我说了下他是怎么把控制的，当时我就觉得很困了，队友就照着学长的意见先把速度控制住，我就给他去弄了，和他说一个小时后，也就是四点，要是不行，只能用开始时的方案了。
结果一个小时后，弄得了一点，效果不理想，还是换回开始时的方法，位置式PID直接撸到底，换了个电源适配器来给舵机供电，防止出现因为电压影响的事情，然后当时就四点半这样了，简单调了下，PID调的不好，勉强能让小球进入指定区域，当时不能在规定时间内做到，当时当时也没时间了，勉强写了下基础题第二第三问，到了快六点的时候，因为要坐车出去，就只能封箱了…
到晚上十点钟回宿舍，想一想，已经三十八个小时没睡觉了，现在居然不困了，真是神奇
最后，勉强完成了基础前三问，就是完成时间比较长，唉，这次电赛就这样结束了 …小小不甘心吧，要是在多点时间多好啊

后记：https://www.amobbs.com/thread-5499408-1-1.html

最后

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