简 介： 根据同学提出的关于室内视觉组激光靶标演示视频中激光光斑从靶标边缘移到靶标中心的过程，对于靶标系统对激光斑点判断原则提出了疑问进行解释。 关键词 ： 智能车竞赛 ，AI ，视觉组 ，激光靶标 01 视觉AI组的激光打靶 在 第十六届全国大学生智能车 [1] 竞赛中的 室内AI视觉组 [2] 中一项要求运动车模碰到动物和水果两种目标板，根据识别结果，对于水果目标靶位通过激光投射的方式表达喜摘水果 的含义。在 AI视觉组基于ESP32的裁判系统第一版本设计要求 [3] 给出了对于投射激光信号的要求。 下面有同学对于昨天公布的 第十六届智能车竞赛室内视觉AI组别靶标使用说明 [4] 中 逐飞演示关于激光打靶的问题。1、问题提出 卓 大大，ai视觉组激光打靶，激光不需要直接打在中心五厘米范围内吗，可以从边缘慢慢移进去？我看逐飞演示的时候激光是从边缘进入的。还有比赛时的靶标和买的是一样的吧？ ▲ 图1.1 *激光*打靶整个过程 2、打靶过程 首先比赛的时候的检测系统与逐飞的是一样的。 虽然你看到的视频演示中，光斑是从靶标的边缘移到靶标的中心，但在比赛中这是不允许的。这是因为上面演示过程存在一个秘密，可能你没有注意到。 这个秘密就是靶标的边缘检测四个光电管分布在靶标的边缘中间。如下图右边所示。演示视频中激光光斑是从靶标的左下角进入，是没有扫描到靶标上的激光传感器的，所以没有引起检测系统报错。 如果激光光斑扫描到边缘的激光传感器，则靶标检测系统就会报错，这个打败过程就算作失败了。所以正式比赛过程中，需要激光管在对准靶标的时候是熄灭的，只有对准之后，才能够发射激光。 ▲ 图1.2 激光光标在目标靶上移动的轨迹 02 靶标的检测条件1、对于水果靶标如果靶心检测点检测到信号，而四周检测点没有检测到信号，则表示激光发送成功；如果上下左右的任何一个四周检测点检测到激光信号，都表示激光发送失败；因此，在整个激光射击靶标过程中，需要始终保证激光斑点不要覆盖到靶标周围四个光电传感器上，否则靶标就会给出打靶错误的判断。 检测到激光发送成功时，绿色LED点亮，同时蜂鸣器鸣叫，五秒钟后停止； 检测到激光发送失败时，红色LED闪烁，频率10Hz，占空比50%，持续时间五秒钟，同期蜂鸣器也做相同的断续鸣叫。 请注意，在上面视频演示中，如果靶标已经被正确触发，此时光斑在离开靶标的过程中是允许从边缘光电传感器上经过且不会判断打靶失败的。 2、对于动物靶标 对于动物目标靶，小车进入规定停车区后，任何一个检测点在任何时候检测到激光信号，都表示激光投射错误；因为被关爱的动物不应该被射击的。即便是已经在停留区域停够了3秒后激光误打在了动物靶标上的任意一个监测点，靶标也依然会报警提示任务失败的。 03 目标吧与Apriltag位置 关 于靶标和AprilTag码的相对位置，原规则规定的是在以AprilTag码为中心的前后50cm内放置可以。但实际操作是发现一个问题，光电检测条就是安置在以AprilTag码为中心的前后50cm处，如果靶标位置太靠近1m范围的出入口，会导致小车误触发出口的光电检测条。 比如上图所示的目标靶位置，太靠近左边的光电检测条，假如小车从右边进入停留区，检测到AprilTag码之后继续往左走寻找目标靶，当找到目标靶的时候，也许小车的前端已经提前接触到光电检测条，这时候就会触发停留时间不够的报警，会产生加罚15秒的判罚，但实际上这属于规则上的一个Bug导致的小车误触发。 建议修改为：＂AprilTag码前后 25cm 范围内放置靶标牌＂。这样就不会有这个Bug，但也一定程度上降低了一点难度。 ▲ 图3.1 目标靶位在Apriltag的相对位置 04 数字靶标1、提问: 有参赛同学在提问数字靶标的图片中心是否也有一个小孔？ 2、回复： 有的，所有靶标牌都是统一制作的，都有检测点，所以为了顺利吸附上数字快拆板，数字快拆板和贴上去的数字中心也都有一个小孔，经实际检测，并不影响识别，正式比赛的数字靶标牌也是一样的，中间都有一个为了漏出检测点的小孔。 05 比赛时间与发车次数 正 式比赛时，为做到每次发车前随机更换靶标上的内容（数字、动物、水果），以防止选手记录上次的已知内容，因此AI视觉组的参赛队采用10分钟比赛赛制的前提下并限制计时次数为3次。 当选手进入场地后每个靶标已经设定好了初始内容，选手可以在此基础上调试，当选手认为可以开始计时时，需要给裁判举手示意，此时裁判开始随机更换赛场内容（包括AprilTag码、数字、动物、水果），更换完成后裁判先挡住内容，示意可以发车，此时选手按下发车按键，发车按键呈现绿色常亮状态，此时可以发车，小车发出后，裁判撤销遮挡。无论这次发车是否完成比赛任务，都消耗了一次正式发车机会。 第二次计时开始前，选手可以继续在当前赛场设定的基础上进行再次调试，当选手认为可以第二次计时时，再次举手示意裁判，此时裁判再次随机更换赛场内容，重复前面的步骤。 第三次也是相同的操作，因此需要每次给现场裁判更换赛场内容的时间。如果不限次数，会给现场裁判带来很大的工作量，容易出错。 所以比赛规则更改为限时限次：10分钟比赛时间，3次正式计时发车机会，任意一个用完都结束当前比赛。 关于罚时：如果同一次发车机会里出现了多次任务判断错误，会自动累计罚时，但第二次、第三次发车时若顺利完成任务，则第一次的罚时不影响第二次、第三次的计时。 特别提示 ：发车后选手不能在场地内走动，避免踩到光条产生误判（若小车跑出赛道，可以去取回自己的小车）。 参考资料 [1] 第十六届全国大学生智能车 : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/110253008 [2] 室内AI视觉组 : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/111352093 [3] AI视觉组基于ESP32的裁判系统第一版本设计要求 : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/115719745 [4] 第十六届智能车竞赛室内视觉AI组别靶标使用说明 : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/118050895