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）
学习建议
- 初学者应先配置好基础环境，运行简单的OpenCV示例验证摄像头工作正常
- 使用
color_test.py单独测试网球识别效果，调整HSV阈值参数 - 通过
motor/test.py测试电机基本功能 - 最后尝试运行完整系统