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编程问答

树莓派上利用 Tensorflow 实现小车的自动驾驶

發布時間:2025/3/21 编程问答 23 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 树莓派上利用 Tensorflow 实现小车的自动驾驶 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

先拋出大家最關心的——代碼地址:

github傳送門:https://github.com/Timthony/self_drive

碼云傳送門:https://gitee.com/tiantianhang/self_drive

基于樹莓派的人工智能自動駕駛小車

整體流程

電機控制
攝像頭調試
道路數據采集
搭建深度學習模型,參數調試
自動駕駛真實道路模擬
參數最終調試

使用方法:

  • 先將樹莓派小車硬件組裝好

  • 使用zth_car_control.py來控制小車的前后左右移動,配合zth_collect_data.py來人工操作,使小車在自己制作的跑道進行數據采集。(該過程在樹莓派進行)

  • 數據采集完成以后使用zth_process_img.py來對采集的數據進行處理,之前當前先完成一些數據清洗的工作。(電腦上執行)

  • 使用神經網絡模型對數據進行訓練zth_train.py,得到訓練好的模型。(電腦上執行)

  • 在樹莓派小車上使用zth_drive和訓練好的模型,載入模型,即可實現在原先跑道的自動駕駛。(樹莓派上執行)?
    注意:只需要使用上述提到的代碼即可,別的都是一些初始版本或者正在增加的一些新模塊。

  • 注意事項:

  • 賽道需要自己制作,很重要,決定了數據質量。(我是在地板上,貼的有色膠帶,然后貼成了跑道的形狀)。

  • 賽道的寬度大約是車身的兩倍。

  • 大約采集了五六萬張圖像,然后篩選出三四萬張。

  • 攝像頭角度問題

  • 具體制作流程:

  • 小車原始模型,某寶購買玩具車即可,比如:有電機,有自帶電池盒(給電機供電)

  • 樹莓派,攝像頭,蓄電電池組(用于樹莓派供電)

  • 使用一些螺栓,螺柱,亞克力板將樹莓派,蓄電電池固定在小車上(具體方法,看手頭的工具吧)

  • 組裝好以后,樹莓派通過VNC連接電腦,登陸樹莓派,在樹莓派安裝keras環境,以便最后調用訓練好的模型。

  • 關于小車的控制(電機控制,攝像頭采集數據),都在源文件,有注釋,大致思路就是通過方向鍵AWSD來控制方向,使用了pygame的工具包。

  • 通過電腦端的wasd方向鍵手動控制小車(已經VNC連接好)在制作好的賽道上進行圖像采集,直線部分按w,左拐彎按a,右拐彎按d等,建議采集50000張以上。
    (采集的圖像命名要求為,0_xxxx,1_xxxx,其中首位字母就代表了你按下的是哪個鍵,比如圖像是0開頭,那么這張圖像就是直行,按下的是w鍵,這些0,1,2,3,4 數字就相當于數據的標簽值)

  • 將圖片從樹莓派拷貝下來,進行數據清洗,使用電腦端的深度學習環境進行模型訓練,使用的模型可以自行定義。

  • 將訓練好的模型文件.h5拷貝到樹莓派,然后通過樹莓派調用載入模型,即可處理實時的圖像,并且根據圖像預測出是0,1,2,3,4等數字,也就表示了樹莓派該怎么移動,通過樹莓派控制電機即可。

  • 正在進行一些改進:

    1.使用遷移學習進行fine-tuning是否可以提高精度
    2.處理光照問題
    3.處理數據類別不平衡的問題
    歡迎交流討論

    總結

    以上是生活随笔為你收集整理的树莓派上利用 Tensorflow 实现小车的自动驾驶的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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