1.4 项目目录结构解析
项目目录结构
Phytium-Car-STM32-Arm-onPi/
│
├── car.service # 系统服务配置文件（用于设置机器人作为系统服务启动）
├── car.sh # 启动脚本（用于启动机器人程序）
├── car_cv.py # 机器人视觉控制主逻辑（处理视觉数据并生成控制指令）
├── car_cv.yaml # Dora框架配置文件（定义节点和输入输出关系）
├── car_stop.py # 停止机器人脚本（用于停止电机）
├── color_detect.py # 颜色检测启动文件（主入口）
├── control.py # 控制模块（提供Web控制界面和Socket.IO通信）
├── index.html # Web控制界面HTML文件
├── move.py # 运动控制模块（封装运动指令发送）
├── README.md # 项目说明文件
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├── common/ # 公共模块（数据结构和工具类）
│ ├── calculate.py # 计算类（处理目标检测结果的数据结构）
│ ├── move_data.py # 运动数据结构（用于节点间通信）
│ ├── test_move_data.py # 运动数据结构测试
│ ├── view.py # 视图数据类（用于Web显示）
│ └── __init__.py # 包初始化文件
│
├── frame/ # 存储摄像头捕获的原始帧图像
│
├── mask/ # 存储掩膜图像
│
├── motor/ # 电机控制模块
│ ├── main.py # 电机控制主程序（接收运动指令并控制电机）
│ ├── Motor.py # 电机控制基类和实现（PCA9685和Modbus）
│ ├── pyproject.toml # 电机控制模块项目配置
│ └── test.py # 电机控制测试脚本
│
├── mycv/ # 计算机视觉模块
│ ├── color.py # 颜色检测器类（识别网球）
│ ├── README.md # 模块说明
│ └── __init__.py # 包初始化文件
│
├── process/ # 存储处理后的图像
│
├── templates/ # Web模板目录
│ └── index.html # Web控制界面HTML模板
│
└── untils/ # 工具模块
├── untils.py # 工具函数（图像处理、方向转换等）
└── __init__.py # 包初始化文件
系统架构与原理
graph TD
A[高清摄像头] --> B[图像采集模块]
B --> C[图像预处理模块]
C --> D[网球识别模块]
D --> E[位置计算模块]
E --> F[运动决策模块]
F --> G[电机控制模块]
G --> H[底盘运动执行]
F --> I[机械臂控制模块]
I --> J[机械臂执行]
J --> K[网球收集]
K --> L[状态反馈模块]
L --> B
L --> M[Web控制界面]
说明各模块功能：
- 图像采集模块：
- 使用OpenCV捕获视频流
- 支持多种图像编码格式（BGR8, RGB8, JPEG, PNG）
- 文件：
color_detect.py,untils/untils.py
- 图像预处理模块：
- 高斯模糊降噪
- 中值滤波
- HSV颜色空间转换
- 形态学操作（开闭运算）
- 文件：
mycv/color.py
- 网球识别模块：
- HSV颜色阈值分割
- 轮廓检测与分析
- 圆形度计算（过滤非网球物体）
- 文件：
mycv/color.py
- 位置计算模块：
- 计算网球中心坐标
- 计算网球在图像中的比例
- 计算与图像中心的偏移量
- 文件：
car_cv.py,common/calculate.py
- 运动决策模块：
- PID控制器实现平滑运动
- 目标丢失处理策略
- 速度平滑处理
- 文件：
car_cv.py
- 电机控制模块：
- 支持PCA9685和Modbus两种驱动方式
- 运动指令封装
- 文件：
motor/Motor.py,move.py
- 底盘运动执行：
- 四轮底盘控制
- 前进/后退/转向执行
- 文件：
motor/main.py
- 机械臂控制模块：
- 串口通信控制
- 抓取动作序列控制
- 文件：
color_detect.py(机械臂控制部分)
- 机械臂执行：
- 网球抓取动作
- 网球放置动作
- 文件：
color_detect.py
- 网球收集：
- 完成网球收集任务
- 重置系统状态
- 状态反馈模块：
- 实时视频流传输
- 运动数据显示
- 系统状态反馈
- 文件：
control.py,templates/index.html
- Web控制界面：
- 摇杆控制
- 视频显示
- 状态监控
- 控制开关
- 文件：
templates/index.html
数据流说明：
视觉处理流： 摄像头 → 图像采集 → 预处理 → 网球识别 → 位置计算 → 运动决策
控制执行流： 运动决策 → 电机控制 → 底盘运动 运动决策 → 机械臂控制 → 机械臂执行 → 网球收集
反馈流： 状态反馈 → Web控制界面（用户） 状态反馈 → 图像采集（系统循环）