第五届全国大学生光电设计竞赛4个备选题目

附件1：第五届全国大学生光电设计竞赛4个备选题目自动驾驶智能小车赛题A-1竞赛说明：设计一辆具有光电导航功能的智能车，能够沿着由道路两侧信号灯所引导的路线行驶，通过若干信号灯后，在行进方向以右侧方停车方式入库。以完成行驶所用时间排列名次，并折算为竞赛得分。小车使用电池驱动，长度不大于0.5m，宽度不大于0.3m，高度不限。小车应使用光电技术判断信号灯状态和道路情况，行进中除裁判允许外不得有人工介入。竞赛规则：竞赛场地如下图所示，具体行驶线路将由裁判现场临时决定。沿行驶路线，每隔1-3米在道路左右两侧各设置一个信号灯，每个信号灯在点亮时可发出红光或绿光。智能小车通过光电方法识别信号灯点亮状态，并沿信号灯所引导的路径行驶。从出发线发车，当道路两侧的信号灯同为红灯亮起时，车须停在信号灯处的虚线前，绿灯同时亮时可越过虚线前行。两侧红灯同时点亮之前，左右两侧的红灯和绿灯交替点亮，这时，车辆已接近虚线时仍可继续行驶穿过虚线。遇到人行横道线时，车辆须在标志线前停1秒钟后方可越过标志线。左（右）红灯、右（左）绿灯时须右（左）转90度前行。车道中遇有障碍物能够主动避让。行进过程中，如有违反信号灯指示或发生碰撞事故，将被判罚加时，判罚时间计入比赛用时。注：场地颜色、信号灯高度、点亮时间、发光强度等将在竞赛细则中给出。赛场示意图小车斑马线自动避障示意图基于光电目标识别的空投救援无人飞行器赛题A-2竞赛说明：设计一架基于光电目标识别的空投救援用无人飞行器。可实现利用光电技术自主寻找空投目标，并将模拟为救援物资的乒乓球空投到接收筐中，按照在指定时间内正确空投物资的数量确定竞赛成绩。竞赛规则：比赛场地为半个羽毛球场，如下图所示。要求设计一架基于光电目标识别的飞行器，携带模拟救援物资的乒乓球，从短发球线外的中间区域出发，将乒乓球空投到放置在双打长发球线和底线之间目标区域内、口径约25厘米的目标筐中。目标筐有红、绿、蓝三种颜色，由裁判在目标区内随机放置，每次飞机起飞时重新调整位置。乒乓球投入红、绿、蓝三个接收筐中的得分分别为10分、7分和5分。每次飞行限投一个乒乓球，以指定比赛时间内，投入筐中乒乓球合计所得分数之和确定比赛成绩。注：其他技术细节将在竞赛细则中给出。406100底线目标框40720双打长发球线3880短发球线4019801000起飞区网栏网单位：mm单透镜构建的最佳成像系统赛题B-1竞赛说明：使用给定的双凸透镜及CMOS图像传感器，运用光电及图像处理技术构建佳成像系统。竞赛规则：使用焦距为10—25mm的单个双凸透镜和指定型号的CMOS摄像头对ISO12233标准测试卡成像。光路中可添加除透镜外的任何其他光学元件。测试卡分为左右两部分，距离摄像头的物距前后相差30cm，形成一定景深。测试卡到摄像头的距离在1—3m之间，赛前由各队共同抽签决定。各队将所获得的图像保存为通用的数字图像文件，裁判组将基于竞赛细则中所公布的像质评价算法和目视主观评价，分别给出各队成像结果的客观分和主观分，三个裁判的平均分为各队的竞赛得分。注：其他技术细节将在竞赛细则中给出。ISO12233标准图像测试卡多透镜组合成像系统赛题B-2竞赛说明：组委会给定12种参数已知的正、负透镜。在比赛现场，由各队从12种透镜中抽签确定3种透镜，两个正透镜和一个负透镜。将这三个透镜与指定型号的CMOS图像传感器相结合，利用光学及图像处理知识构建佳成像系统。竞赛规则：使用由抽签确定的3种透镜，通过优化参数与指定型号的CMOS摄像头组合构成成像系统，对ISO12233标准测试卡成像。所构建的系统可使用少于3片透镜，光路中可添加除透镜之外的任何其他光学元件。目标测试卡分为左右两部分，距离摄像头的距离前后相差50cm，构成一定景深。测试卡到摄像头的平均距离为2m。各队将所获得的图像保存为通用的数字图像文件，裁判组将基于竞赛细则中公布的像质评价算法和目视主观评价，为各队的成像结果给出客观分和主观分，三个裁判的平均分为各队的竞赛得分。注：其他技术细节将在竞赛细则中给出。ISO12233标准图像测试卡