一、背景

《 第十六届全国大学智能汽车竞赛竞速比赛规则 》已经在 竞赛网站 进行公布，其中包括了七个赛题组别。在往届比赛中，同学们应用NXP半导体公司出品的单片机设计车模作品控制器比较广泛，特别是基于摄像头视觉识别赛道元素、信标场地环境等方面有比较效果。

为了扩大智能车竞赛内容，增加智能车赛车对环境感知能力，提高车路协同比赛元素，竞赛组委会在第十六届智能车竞速比赛中增加一组“智能视觉组”。该组别与已经公布的其它竞速组别都属于竞速组别。智能视觉组相关比赛要求将会修订在已经公布的竞速比赛规则中。

本文就“智能视觉组”相关的内容进行描述，最终比赛规则请在竞赛网站 网站下载正式比赛规则文档。

smartcar.cdstm.cn/index

二、智能视觉组

（1）车模

车模使用C型车模。车模作品尺寸不限。

（2）微控制器与传感器

车模中微控制器使用NXP系列单片机，推荐使用i.MX RT系列的任意一款单片机。

允许使用摄像头、电感、红外光电、激光传感器等。

（3）比赛赛道与任务

比赛赛道使用室内PVC塑料底盘材料赛道。赛道具有边界黑色引导线和中心电磁引导线。赛道元素包括在3.1.6中所描述的所有赛道元素。

竞赛车模从车库出发沿着赛道运行两周，然后返回车模。车模需要分别通过三岔路口两条岔路。比赛时间从车模驶出车库都快重新回到车库为止。

在车模行进过程中，需要完成以下两种任务：

（1）选择三岔路口

在三岔路口中心前方放置一个靶标牌，上面有0 ~ 9单个数字。在车模出发后，由现场裁判员随机确定靶标牌上的数字。车模行进到三岔路口时，需要根据数字的奇偶特性判断左边路口还是右边路口。

■ 偶数：（0,2,4,6,8）选择左侧路口；

■ 奇数：（1,3,5,7,9）选择右侧路口；

^{▲ 三岔路口前的数字靶标牌}

当车模离开三岔路口之后，再由裁判员将数字撤离，或者覆盖掉。

用于三岔路口指明选择路口方向的数字，采用黑色宋体，加粗。数字打印在白色打印纸上，数字的高度为10厘米±1厘米。

^{▲ 数字字体和尺寸}

（2）路边目标识别与定位

在赛道某一区域（直线或者弯道）中心放置AprilTag 25h9 二维码图片。根据二维码对应数字，分别在赛道左侧，或者右侧，二维码前后50厘米范围内放置靶标牌。

■ 偶数： 以AprilTag指向的左侧放置靶标牌；

■ 奇数： 以AprilTag指向的右侧放置靶标牌；

靶标牌距离赛道边缘10 ~ 15厘米。下图显示了赛道上的AprilTag以及目标靶的位置。

^{▲ 赛道上的AprilTag和路边的目标靶位}

靶标上张贴有两类物品的图案：动物图案和水果图案。每类图案又分别有五种子类别：

■ 动物类：包括狗、猫、马、猪、牛等，动物图案包含有动物全身照片；

■ 水果类：包括苹果、桔子、葡萄、香蕉、榴莲等；水果图案包括有水果整体照片；

^{▲ 靶标牌上的动物和水果图案}

◎ 关心动物：
如果路边目标牌上的图案属于动物类，则车模需要在二维码所在的区域（前后50厘米）内不少于3秒钟，方能驶出车模停止区域。

在AprilTag标志前后50厘米处会设置车模位置光电检测器，检测车模车轮是否通过该位置。以车模的车轮是否全部位于停车区域来判定车模是否位于停车区域。停车三秒是以车模后轮进入停车区域开始，到车模前轮驶出停车区域为止进行计算。

◎ 摘取水果：
如果路边目标牌上的图案属于水果类，则车模需要使用车载小型激光发射器对准靶点中心发送一束激光，激发目标靶响应。

靶心检测激光束的范围是直径为5厘米的圆形区域。激光点落在靶心便可以触发目标靶位的响应。目标靶响应是供裁判员可以觉察的LED灯、声音等形式给出。

在比赛中，对于没有按照要求车模完成相应的任务，每一次失误都将会在最终比赛时间加罚15秒钟。比赛过程中，车模应该自主完成所有的任务，不允许接收场外发送的任何信息。

4.目标牌和AprilTag

（1）目标牌

目标牌中中心距离地面15厘米，其中图案的有效占据面积大小为10×10厘米，目标牌中检测激光点区域在靶标中心直径为5厘米的区域。

^{▲ 目标牌的几何尺寸}

如果射击水果的激光束信号落在目标靶心直径5厘米范围外，则判断此次任务没有未完成。

关于对车载激光器发射相关参数（激光频率、发射光功率、调制频率，光斑形状）等将会连同目标靶参照制作方案另外发布。

（2）AprilTag

赛道上的AprilTag使用的是 25h9系列。使用黑白激光打印机打印在白色打印纸上，尺寸为15×15厘米左右。

^{▲ AprilTag尺寸}

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