基于树莓派小车+深度学习完成的自动驾驶项目完整源码+详细代码注释（毕业设计）.zip

# picar_end2end ## 代码说明 ### 收集数据 ``` $ python collect.py require: ---- joystick.py 手柄控制 ---- car.py 小车控制 ``` ### 训练模型 ``` $ jupyter notebook open http://localhost:8888/tree: ----> train/train.ipynb ``` ### 自动驾驶 ``` python driver.py require: ---- model.py 训练模型 ---- car.py 小车控制 ``` ## 模型  | Model | Loss | Val Loss | Map | | :----: | :----: | :----: | :----: | | train | <img src="train/docs/loss.svg" width=256 height=256 /> | <img src="train/docs/val_loss.svg" width=256 height=256 /> |  | ## 数据处理 ### 原图  ### 裁剪  ### 放缩  ### 翻转  ### 数据增强 ``` sequence = iaa.Sequential([ sometime(iaa.GaussianBlur((0, 1.5))), sometime(iaa.Sharpen(alpha=(0, 1.0), lightness=(0.75, 1.5))), sometime(iaa.AdditiveGaussianNoise( loc=0, scale=(0.0, 3.), per_channel=0.5)), sometime(iaa.Dropout((0.0, 0.1))), sometime(iaa.CoarseDropout((0.10, 0.30), size_percent=(0.02, 0.05), per_channel=0.2)), sometime(iaa.Add((-10, 10), per_channel=0.5)), ], random_order=True ) ```  ### pre  ### vis  ## 小车 | 零件 | 前视图 | 俯视图 | | :----: | :----: | :----: | |  |  |  | ### 必要零件 1. [舵机转向小车](https://m.tb.cn/h.3A2XMXm?sm=cc99ea) 2. [电机驱动](https://m.tb.cn/h.3A2237d?sm=8b2ce4) 3. 树莓派 4. 手柄 5. 摄像头 6. 7.4V电池组(两节18650充电电池) 7. 5V充电宝 ### 前轮转向 | Brown | Red | Orange | | :----: | :----: | :----: | | GND | VCC | SIG | ``` # Front Wheel SIG = 12 # BOARD or BCM GPIO.setmode(GPIO.BOARD) GPIO.setup(SIG, GPIO.OUT) car = GPIO.PWM(SIG, 50) # 50HZ car.start(0) ``` ### 后轮驱动 | SLP | PWM | DIR | M+ | M- | Status | | :----: | :----: | :----: | :----: | :----: | :----: | | H | H(PWM) | H | H | L | Forward | | H | H(PWM) | L | L | H | Backward | | H | L | X | L | L | Brake | | L | X | X | X | X | Stop | ``` # Rear Wheel SLP = 4 DIR = 11 PWM = 13 # BOARD or BCM GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # GPIO.setup(SLP, GPIO.OUT) # +5V (The channel sent is invalid on a Raspberry Pi.) GPIO.setup(DIR, GPIO.OUT) GPIO.setup(PWM, GPIO.OUT) car = GPIO.PWM(PWM, 10*1000) # 10kHZ-30kHZ car.start(0) ``` ## 手柄  ### 手柄测试 ``` $ sudo apt-get install joystick $ jstest /dev/input/js0 Time:0 A:0 B:0 X:0 Y:0 LB:0 RB:0 MENU:0 LO:0 RO:0 LX:0 LY:0 RX:0 RY:0 LT:-32767 RT:-32767 XX:0 YY:0 ...... ``` ### XBOX手柄映射表 | 编码 | 解释 | 编码 | 解释 | | :----: | :----: | :----: | :----: | | BUTTON_A = 0 | 按键A | AXIS_LX = 0 | 左摇杆X轴 | | BUTTON_B = 1 | 按键B | AXIS_LY = 1 | 左摇杆Y轴 | | BUTTON_X = 3 | 按键X | AXIS_RX = 2 | 右摇杆X轴 | | BUTTON_Y = 4 | 按键Y | AXIS_RY = 3 | 右摇杆Y轴 | | BUTTON_LB = 6 | 按键L1 | AXIS_LT = 4 | 按键L2 | | BUTTON_RB = 7 | 按键R1 | AXIS_RT = 5 | 按键R2 | | BUTTON_MENU = 11 | 按键MENU | AXIS_XX = 6 | 方向键X轴 | | BUTTON_LO = 13 | 左摇杆按键 | AXIS_YY = 7 | 方向键Y轴 | | BUTTON_RO = 14 | 右摇杆按键 | ### PS手柄映射表 | 编码 | 解释 | 编码 | 解释 | | :----: | :----: | :----: | :----: | | BUTTON_A = 0 | 按键A | AXIS_LX = 0 | 左摇杆X轴 | | BUTTON_B = 1 | 按键B | AXIS_LY = 1 | 左摇杆Y轴 | | BUTTON_X = 2 | 按键X | AXIS_LT = 2 | 按键L2 | | BUTTON_Y = 3 | 按键Y | AXIS_RX = 3 | 右摇杆X轴 | | BUTTON_LB = 4 | 按键L1 | AXIS_RY = 4 | 右摇杆Y轴 | | BUTTON_RB = 5 | 按键R1 | AXIS_RT = 5 | 按键R2 | | BUTTON_SELECT = 6 | 按键MENU | AXIS_XX = 6 | 方向键X轴 | | BUTTON_START = 7 | 按键START | AXIS_YY = 7 | 方向键Y轴 | | BUTTON_HOME = 8 | 按键HOME | | BUTTON_LO = 9 | 左摇杆按键 | | BUTTON_RO = 10 | 右摇杆按键 | ### 读取手柄数据 根据上述映射表，可以利用python实现jstest命令的功能，即读取/dev/input/js0的数据。\ [Linux内核文档](https://www.kernel.org/doc/Documentation/input/joystick-api.txt)提到手柄事件定义： ``` struct js_event { __u32 time; /* 事件时间戳，以毫秒为单位 */ __s16 value; /* 值 */ __u8 type; /* 事件类型 */ __u8 number; /* 轴/按钮编号 */ }; ``` 直接读取/dev/input/js0内容即可： ``` EVENT_SIZE = struct.calcsize('IhBB') dev = open('/dev/input/js0', 'rb') while True: event = dev.read(EVENT_SIZE) (time, value, type, number) = struct.unpack('IhBB', event) # TODO ``` ### 树莓派无法连接蓝牙手柄解决方案 ``` $ sudo vim /sys/module/bluetooth/parameters/disable_ertm 将N改为1 ``` ## 摄像头  ### 拍照测试 ``` import picamera import time camera = picamera.PiCamera() camera.resolution = (320, 160) camera.rotation = 180 camera.start_preview() time.sleep(5) camera.capture('photo.jpg') camera.stop_preview() ``` ### 录像测试 ``` import picamera import time camera = picamera.PiCamera() camera.resolution = (320, 160) camera.rotation = 180 camera.start_preview() camera.start_recording('video.h264') time.sleep(5) camera.stop_recording() camera.stop_preview() ```