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8. Raspberry Pi机器人视觉：目标跟踪、避障与舵机控制

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 所需硬件与软件环境
课程导入学习目标
02
Raspberry Pi基础
GPIO引脚 · I2C/SPI/UART通信 · 操作系统安装与配置
RaspberryPi
03
摄像头与图像采集
CSI/USB摄像头选型 · picamera库使用 · OpenCV图像读取
摄像头图像采集
04
图像处理基础
颜色空间转换 · 图像滤波 · 边缘检测
图像处理基础颜色空间转换
05
目标检测与识别
颜色阈值分割 · 轮廓查找 · 形状匹配
目标检测识别
06
目标跟踪算法
质心跟踪 · 卡尔曼滤波 · 光流法
目标跟踪算法质心跟踪
07
舵机控制基础
舵机工作原理 · PWM信号 · RPi.GPIO与pigpio库
舵机控制基础舵机工作原理
08
机器人运动控制
差速驱动模型 · 转向控制 · 速度调节
机器人运动控制差速驱动模型
09
避障系统设计
超声波传感器测距 · 红外避障 · 激光雷达简介
避障系统设计超声波传感器测距
10
视觉避障策略
基于深度图或单目视觉的障碍物检测 · 安全距离判断 · 避障路径规划
视觉避障策略基于深度图或单目…
11
目标跟踪与舵机联动
通过视觉反馈控制舵机云台 · 实现目标锁定与跟随
目标跟踪舵机联动
12
实战项目一
基于颜色识别的目标跟踪小车——搭建硬… · 编写代码 · 调试与优化
实战项目一基于颜色识别的目…
13
实战项目二
视觉避障机器人——利用摄像头识别障碍…
实战项目二视觉避障机器人
14
实战项目三
舵机云台目标追踪系统——实现人脸或物…
实战项目三舵机云台目标追踪…
15
性能优化
图像处理加速 · 多线程/多进程 · 降低延迟
性能优化图像处理加速
16
常见问题与调试
摄像头无法打开 · 图像模糊 · 舵机抖动
常见问题调试
17
系统集成与测试
将目标跟踪 · 避障 · 舵机控制整合到同一机器人平台
系统集成测试
18
扩展与进阶
机器学习目标检测（YOLO · SSD） · ROS集成
扩展进阶
19
课程总结
知识回顾 · 项目复盘 · 学习资源推荐
课程总结知识回顾
20
项目实战
设计一个完整的机器人视觉系统 · 实现目标跟踪与避障的自动切换
项目实战设计一个完整的机…
21
硬件选型与搭建
Raspberry Pi型号选择 · 摄像头与舵机选型 · 电源管理
硬件选型搭建
22
软件环境搭建
安装OpenCV · NumPy · picamera
软件环境搭建OpenCV
23
图像预处理实战
使用OpenCV进行颜色过滤 · 高斯模糊 · Canny边缘检测
图像预处理实战OpenCV
24
目标跟踪实战
使用OpenCV的Tracker类实… · 并集成到机器人控制循环
目标跟踪实战OpenCV
25
舵机控制实战
编写舵机角度控制函数 · 实现平滑转动与限位保护
舵机控制实战编写舵机角度控制…
26
避障算法实战
基于超声波与摄像头融合的避障逻辑 · 实现动态避障
避障算法实战基于超声波
27
综合项目
目标跟踪与避障协同工作——当目标出现… · 遇到障碍时避障
综合项目目标跟踪
28
性能调优与故障排查
分析代码瓶颈 · 使用性能分析工具 · 解决常见硬件与软件问题
性能调优故障排查
29
安全与维护
机器人安全操作 · 硬件保护 · 代码版本管理
安全维护
30
课程项目答辩与展示
项目演示 · 代码讲解 · 问题答辩
课程项目答辩展示