廣東、山東線上比賽關(guān)于視覺AI組與信標(biāo)組補(bǔ)充說明
[導(dǎo)讀]簡介：本文給出了在第十六屆全國大學(xué)生智能車競賽中，線上比賽地區(qū)（廣東省、山東?。〢I視覺組以及信標(biāo)組中補(bǔ)充的信息。關(guān)鍵詞：智能車競賽，AI視覺組，信標(biāo)組01AI視覺組??根據(jù)第十六屆全國大學(xué)生智能車競賽競速組-室內(nèi)視覺組補(bǔ)充說明[1]中對(duì)于室內(nèi)智慧視覺AI組的要求，需要在比賽賽道...
簡 介： 本文給出了在第十六屆全國大學(xué)生智能車競賽中，線上比賽地區(qū)（廣東省、山東省）AI視覺組以及信標(biāo)組中補(bǔ)充的信息。關(guān)鍵詞： 智能車競賽，AI視覺組，信標(biāo)組
01 AI視覺組
??根據(jù) 第十六屆全國大學(xué)生智能車競賽競速組-室內(nèi)視覺組補(bǔ)充說明[1] 中對(duì)于室內(nèi)智慧視覺AI組的要求，需要在比賽賽道旁邊部署以下用于視覺識(shí)別判斷的標(biāo)靶：- 視覺標(biāo)靶：包括數(shù)字、動(dòng)物、水果；
- AprilTag：用在動(dòng)物、水果標(biāo)靶區(qū)域；
一、比賽圖標(biāo)
??下面是Apriltag以及相應(yīng)的圖表示例：- 偶數(shù)： （0,2,4,6,8） 第一次入三岔路口選擇左側(cè)路口；
- 奇數(shù)：（1,3,5,7,9） 第一次入三岔路口選擇右側(cè)路口；
二、靶標(biāo)位置與比賽方向
??下圖給出了比賽中數(shù)字、動(dòng)物、水果靶標(biāo)部署的位置。請(qǐng)注意，安裝公布的規(guī)則，靶標(biāo)部署在Apriltag的左側(cè)和右側(cè)是根據(jù)Apriltag的數(shù)字對(duì)應(yīng)的是偶數(shù)還是奇數(shù)來確定的。- 偶數(shù)：在Apriltag左側(cè)放置靶標(biāo)；
- 奇數(shù)：在Apriltag右側(cè)放置靶標(biāo)；
02 節(jié)能信標(biāo)
??節(jié)能信標(biāo)組的比賽，除了需要按照統(tǒng)一的信標(biāo)燈的位置和環(huán)境鋪設(shè)比賽場地之外，對(duì)于比賽過程中亮燈的順序需要進(jìn)行統(tǒng)一。??為了避免參賽隊(duì)伍利用記憶亮燈順序來獲益，在比賽過程中，準(zhǔn)備了八條不同的亮燈順序，它們具有相同的路徑長度，比賽過程中，隨機(jī)選擇不同的亮燈順序進(jìn)行比賽。一、信標(biāo)場地部署
??下圖給出了信標(biāo)比賽場地（5×5米）中四個(gè)信標(biāo)所在的大體位置。比賽過程中，這四個(gè)信標(biāo)燈的位置可以做相對(duì)的移動(dòng)。只要維持整個(gè)組別比賽過程中對(duì)于所有參賽隊(duì)伍是相同的即可。二、比賽亮燈順序
1、預(yù)賽亮燈順序
??亮燈20次，八個(gè)亮燈順序?yàn)椋?/p>[1, 2, 1, 2, 3, 2, 4, 2, 3, 2, 3, 1, 2, 1, 3, 2, 4, 3, 2, 3][1, 2, 1, 2, 3, 2, 4, 2, 3, 4, 3, 1, 2, 1, 3, 2, 4, 3, 2, 3][1, 2, 1, 2, 3, 2, 4, 3, 2, 4, 3, 1, 2, 1, 3, 2, 4, 3, 2, 3][1, 2, 1, 2, 3, 2, 4, 2, 3, 2, 3, 1, 2, 1, 3, 4, 2, 3, 2, 3][1, 2, 1, 2, 3, 4, 2, 3, 2, 4, 3, 1, 2, 1, 3, 2, 4, 3, 2, 3][1, 2, 1, 2, 3, 4, 2, 3, 2, 4, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 4, 3, 4, 3][1, 2, 1, 2, 3, 2, 4, 2, 3, 4, 3, 1, 2, 1, 3, 4, 2, 3, 4, 3][1, 2, 1, 2, 3, 2, 4, 2, 3, 4, 3, 1, 2, 1, 3, 2, 4, 3, 2, 3]三、如何設(shè)置亮燈順序？
??在比賽系統(tǒng)的“設(shè)置界面”中，設(shè)置亮燈順序。??首先，信標(biāo)組應(yīng)該選擇“信標(biāo)組比賽”的選項(xiàng)。??然后，在“信標(biāo)組亮燈順序” 依次輸入前面給定的亮度順序。注意不需要輸入 方括號(hào)[]。然后點(diǎn)擊“添加”按鈕，可以將亮燈順序添加到下面的列表框中。??通過“清空”、“刪除”可以將輸入錯(cuò)的，或者舊的路徑取消。- 直接使用鼠標(biāo)雙擊路徑列表中的路徑；
- 使用鼠標(biāo)選中某一路徑，然后點(diǎn)擊“選擇”按鈕；
- 點(diǎn)擊 “隨機(jī)選擇”可以由計(jì)算機(jī)隨機(jī)選擇一條路徑。
03 亮燈順序
??對(duì)于第二個(gè)問題，如何確定一組亮燈順序，使得它們對(duì)應(yīng)的車模行進(jìn)距離這一指標(biāo)都是相同的呢？一、搜索方法
??由于現(xiàn)在場內(nèi)只有四個(gè)信標(biāo)燈，所以可以通過窮舉方法來對(duì)于所有滿足亮燈個(gè)數(shù)的要求下的路徑計(jì)算對(duì)應(yīng)的距離，然后進(jìn)行排序，找到其中的距離相同的路徑。1、亮燈個(gè)數(shù)與路徑個(gè)數(shù)
??加入，所有的路徑都從1號(hào)燈開始，然后后面亮 N 個(gè)燈，由于不允許一個(gè)等連續(xù)點(diǎn)亮，所以每一次都有 3個(gè)選擇，所以總共的路徑個(gè)數(shù)為： 個(gè)。? ● 亮燈個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)路徑種類：???
N=2：9???
N=5：243???
N=10：59049???
N=15：14348907???
N=20：3486784401??對(duì)于亮燈個(gè)數(shù)超過10以上的路徑，對(duì)應(yīng)的種類就非常多了?？梢圆捎梅侄芜M(jìn)行組合的方式來設(shè)計(jì)亮燈路徑。
2、計(jì)算所有10之內(nèi)的路徑
??將所有亮燈個(gè)數(shù)10以內(nèi)的路徑進(jìn)行窮舉并進(jìn)行排序，其它亮燈個(gè)數(shù)的路徑則有這些10之內(nèi)的路徑進(jìn)行串聯(lián)組合。為了能夠進(jìn)行串聯(lián)組合，因此，需要規(guī)定每一組路徑起始與結(jié)束燈的位置。下面假設(shè)每個(gè)路徑的起始與結(jié)束的信號(hào)燈都是1號(hào)等。3、搜索程序
#!/usr/local/bin/python
#?-*-?coding:?gbk?-*-
#******************************
#?TEST1.PY?????????????????????--?by?Dr.?ZhuoQing?2021-07-13
#
#?Note:
#******************************
from?headm?import?*
lightpos?=?[(2.5,?0.65),?(0.65,?2.5),?(2.5,?3.75),?(4.35,?2.5)]
#------------------------------------------------------------
def?path2len(pathid):
????length?=?0
????path?=?[lightpos[i]?for?i?in?pathid?if?i?>=?0?and?i?4]
????for?x1,x2?in?zip(path[0:-1],?path[1:]):
????????length? =?sum((array(x1)?-?array(x2))**2)**0.5
????return?length
#------------------------------------------------------------
allpath?=?[]
allpathlen?=?[]
def?searchpath(N,?pathid):
????if?len(pathid)?*?0:
????????pathid.append(0)
????lastid?=?pathid[-1]
????for?id?in?range(4):
????????if?id?!=?lastid:
????????????pathcopy?=?pathid.copy()
????????????pathcopy.append(id)
????????????if?N?*?1:
????????????????pathcopy.append(0)
????????????????allpath.append(pathcopy)
????????????????allpathlen.append(path2len(pathcopy))
????????????else:?searchpath(N-1,?pathcopy)
#------------------------------------------------------------
N?=?12
searchpath(N,[])
resultpath?=?list(zip(allpathlen,?allpath))
resultpath.sort()
sortlen?=?[s[0]?for?s?in?resultpath]
sortpath?=?[s[1]?for?s?in?resultpath]
tspsave('path%d'%N,?length=sortlen,?path=sortpath)
#------------------------------------------------------------
#????????END?OF?FILE?:?TEST1.PY
#******************************
二、路徑組合
1、長度中位數(shù)路徑
??根據(jù)前面進(jìn)行路徑搜索，可以看到路徑長度在中位數(shù)的比例最多。【表3-1 不同亮燈數(shù)量對(duì)應(yīng)的中位數(shù)路徑長度和路徑個(gè)數(shù)】| 亮燈個(gè)數(shù) | 中位數(shù)長度 | 路徑個(gè)數(shù) |
|---|---|---|
| 5 | 13.1516 | 15 |
| 6 | 15.898 | 8 |
| 7 | 18.63 | 10 |
| 8 | 21.347 | 120 |
| 9 | 24.063 | 88 |
| 10 | 26.796 | 230 |
| 11 | 29.512 | 500 |
| 12 | 32.445 | 416 |
| 13 | 35.280 | 170 |
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