上海交通大学 RoboMaster 2019赛季 视觉代码
本代码是上海交通大学RoboMaster2019赛季步兵车辆的视觉部分，其中主要功能包含自瞄，能量机关，陀螺识别 。哨兵仅仅取用其中的自瞄和陀螺识别部分。
本代码统一使用640×480大小的图像进行处理
作者：自瞄（唐欣阳，卫志坤），能量机关（孙加桐，罗嘉鸣）。
运行效果：自瞄帧率120（摄像头最大帧率）
一、代码运行环境
| 硬件设备 | 操作系统 | 运行库 | ToolChain |
|---|---|---|---|
| IntelNUC MindVision工业相机×１ USB转TTL×１ |
Ubuntu18.04 Ubuntu16.04 Ｗindows10 |
OpenCV3.4.5 OpenCV_contrib3.4.5 Eigen3 MindVision相机驱动 |
Ubuntu18/16 : cmake3+gcc7+g++7 Win10 : cmake3+VS2019 |
实际装载在步兵和哨兵上的运行环境为Ubuntu18.04。
相机驱动下载地址：相机驱动
OpenCV下载地址：OpenCV
Eigen下载方法：
- Ubuntu16/18:
sudo apt install libeigen3-dev - Windows10 : Eigen下载地址
二、程序编译运行方式
Ubuntu16/18（在项目文件夹下）
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j8
sudo ./run
Windows10
打开cmake-gui，选择项目文件夹和build文件夹，生成VS工程。在VS中编译项目。
命令行参数
./run --help可以查看所有命令行参数及其作用。
三、文件目录结构
.
├── armor // 存放自瞄主要算法代码
│ ├── include // 自瞄头文件
│ └── src // 自瞄源码
├── CMakeLists.txt // cmake工程文件
├── energy // 存放能量机关主要算法代码
│ ├── include // 能量机关头文件
│ └── src // 能量机关源码
├── main.cpp // 主函数
├── others // 存放摄像头、串口、配置文件等
│ ├── include // others头文件
│ ├── libmvsdk.dylib // mac相机驱动链接库
│ ├── libMVSDK.so // linux相机驱动链接库
│ ├── MVCAMSDK_X64.dll // win10相机驱动链接库
│ ├── MV-UB31-Group0.config // 相机配置文件
│ └── src // others源码
└── tools // 存放分类器训练代码及参数，自启动脚步等
├── auto-pull.sh // 自动代码更新脚本
├── create-startup.sh // 自启动文件创建脚本
├── monitor.bat // win10进程守护脚本
├── monitor.sh // linux进程守护脚本
├── para // 分类器参数
└── TrainCNN // 分类器训练源码
四、程序运行基本流程
↗ 大能量机关 ↘
各项初始化→读取当前状态 → 小能量机关 → 回到读取状态
↓ ↘ 自瞄 ↗
数据接收线程
五、识别方式
1.自瞄装甲板识别方式
首先对图像进行通道拆分以及二值化操作，再进行开闭运算，通过边缘提取和条件限制得出可能为灯条的部分。再对所有可能的灯条进行两两匹配，根据形状大小特性进行筛选，得出可能为装甲板的候选区。然后把所有候选区交给分类器判断，得出真实的装甲板及其数字id。最后根据优先级选取最终击打目标以及后续处理。
2.能量机关识别方式
首先对图像进行二值化操作，然后进行一定腐蚀和膨胀，通过边缘提取和条件限制得出待击打叶片（锤子形）。在待击打叶片范围内进一步用类似方法寻找目标装甲板和流动条，在二者连线上寻找中心的“R”。根据目标装甲板坐标和中心坐标计算极坐标系下的目标角度，进而预测待击打点的坐标（小符为装甲板本身，大符需要旋转）。最后将待击打点坐标和图像中心的差值转换为yaw和pitch轴角度，增加一环PID后发送给云台主控板。
六、代码命名规范
函数名：使用首字母小写的驼峰命名法
类型名：使用首字母大写的驼峰命名法
变量名：使用下划线分割命名法