Сүрөт иштетүүгө киришүү: Pixy жана анын альтернативалары: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул макалада биз Digital Image Processing (DIP) маанисин жана Pixy сыяктуу аппаратты колдонуунун себептерин жана сүрөттөргө же видеолорго процесс жасоо үчүн түшүндүрөбүз. Бул макаланын аягында, сиз үйрөнөсүз:

• Санарип сүрөт кантип пайда болот.
• Санарип сүрөт иштетүү деген эмне.
• Сүрөттү иштетүү үчүн шаймандар.
• Pixy деген эмне жана аны кантип колдонуу керек.

1 -кадам: Сүрөт иштетүү деген эмне?

Сүрөттөр, видеолор жана көбүнчө сүрөттөр биздин эскерүүлөрүбүздү сактап калуудан тышкары, башка колдонмолорго да ээ. Балким, сиз коомдук жайларда коопсуздук камераларын көрөсүз же роботтордун линияны, объектти көзөмөлдөп, кырдаалды түшүнүп, өндүрүш линиясындагы кошулмаларды бөлүп, окшош же ал тургай окшош эмес көптөгөн тиркемелерди сүрөттөрдөгү кээ бир эсептөөлөр менен жасашат. эсептөөлөр сүрөт иштетүү деп аталат.

Мыкты түшүнүү үчүн, сүрөттүн түзүлүшүн билүү пайдалуу. Ар бир сүрөт - бул каалаган убакта пикселдик мааниси бар сигнал. (пиксел - бул жарыктыгы жана/же түсү үчүн ар кандай мааниге ээ боло турган санариптик сүрөттүн негизги бирдиги, бул маанилер "интенсивдүүлүк" деп аталат) Сигнал визуалдык сенсор тарабынан берилген үзгүлтүксүз чыңалуу сигналы, бул сигнал санарипке которулат үлгү алуу сыяктуу кээ бир процесстер менен форманы түзүңүз. Бул маалыматтардын санарип формасы санарип сүрөтүн жасоочу эки өлчөмдүү массивге же матрицага окшош, ошондуктан алардын формасы жайгашкан жери жана мааниси үчүн f (X, Y). Ар бир видео бир секундада белгилүү бир ылдамдыкта ойноп жаткан сүрөттөрдүн топтому экенин унутпаңыз.

Сүрөт түзүлгөндөн кийин процесс башталат. Кайсы максатта бизге процесс керек? Эгерде бизге сүрөттөн маалымат керек болсо, анда биз компьютердик көрүнүштү колдонобуз. Компьютердик көрүү - адамдын көрүүсүн тууроо жолу. Адамдын көрүү жөндөмү "үйрөнүү" жана визуалдык маалыматтардан маалымат берүү. ЭЭМдин көрүүсү-бул компьютерди санарип сүрөттөрдөн же видеолордон, атүгүл реалдуу убакытта колдонуу үчүн, жогорку деңгээлде түшүнүккө ээ кылган талаа; жана санарип сүрөт иштетүү мунун бир бөлүгү.

2 -кадам: Сүрөттү кантип иштетүү керек?

Эгерде биз сүрөттөрдү иштетүү үчүн роботтук колдонмо жөнүндө ойлонуп жаткан болсок, анда эки жол бар:

1. кадимки камера модулун тандап (сүрөттү эч кандай иштетпестен берүү), андан кийин колдонуучу тарабынан программалоону жана эсептөөлөрдү колдонуу.
2. Бул процессти тез жана оңой колдонуу үчүн оор буюмдарды колдонуу; Pixy камерасы сыяктуу…

биринчи чечим: Биринчи жол үчүн, MATLAB сыяктуу ар кандай жумшак буюмдар же коддоо үчүн OpenCV сыяктуу китепканалар бар. Иштетүү куралдарында башка аттар да бар; бирок бул иштетүүнү издеп жүргөн популярдуу аттар OpenCV жана MATLAB. Келгиле, алардын ортосундагы тез салыштырууну карап көрөлү. MATLAB жана OpenCV салыштыруу диаграммасы бизге жардам берет.

Экинчи чечим: атайын жабдыкты колдонуу менен! сүрөттөрдү иштетүү жөндөмү бар камералар сыяктуу. Адатта аларда колдонуучу интерфейси бар жана коддоонун кереги жок. Бул оңой көрүнөт, бирок кандайдыр бир жол менен чектөөлөрдү киргизет жана алар бул үчүн белгиленген нерсени жасай алышат; мисалы, жүздү аныктоочу камера түстөрдү таанууну адатта жасай албайт (балким, программалык камсыздоонун айрым өзгөрүүлөрү таануу алгоритмин өзгөртө алат, бирок бул кыйын жана кеңири таралган жол эмес!) Эки жол, бирок кайсынысы жакшы?

экинчи диаграмма - эки жолду салыштыруу.

3 -кадам: Pixy менен баштоо

PIXY-сүрөттү иштетүү үчүн көрсөтүлгөн камера модулдарынын бири, таануу алгоритми түскө негизделген чыпкалоо. Бул камеранын негизги максаты - түстөрдү таануу жана аларды тааныш объект катары атоо. Бул камера сиз башында кандай түстөрдү "ойлогонуңузду" "үйрөнө алат".

Эми сиз Pixy деген эмне экенин билесиз, эми Pixy'ди кантип колдонууну баштай тургандыгыбызды карап көрөлү.

4 -кадам: Керектүү жабдыктар

Pixy CMUcam5 Сүрөт сенсору

Arduino UNO R3

5 -кадам: Pixy менен баштоо

Эми, аягына чейин биз менен этап -этабы менен келиңиз:

Алгачкы кадам:

Pixy сатып алуу! Кадимки PIXY жана PIXY2 - бул pixy камералардын эки версиясы. кадимки түрдү сатып алуу үчүн жогорудагы шилтемени чыкылдатыңыз, биз бул тактаны колдонуу кадамдарын улантуудабыз.

Экинчи:

Бийликке аны. Тактада кубаттуулук үчүн USB порт бар. Бул компьютердин USB портуна туташуу аркылуу иштейт.it.тактанын артында батарея менен (6-10в) эки казык аркылуу иштесе болот.

Үчүнчү:

Аны USB кабели аркылуу компьютерге туташтырыңыз. Бир учу компьютерге, экинчиси PIXY микро USB портуна.

Төртүнчү:

Камераңыздын программасын бул жерден жүктөп алыңыз. PIXY Mon Linux, Mac жана Windows платформасы үчүн PIXY тиркемеси. Бул колдонмонун конфигурациясы жана PIXY эмнени көрө аларын көрсөтө алат.

Бешинчи:

Ушул убакка чейин камераны сөзсүз түрдө микроконтроллерге же тактага туташтыруунун кажети жок, эгер сиз башка эч нерсе көрбөй таанууңуз керек болсо; таануу микро туташууга көз каранды эмес. Кандай болбосун, үйрөтүү үчүн ачык жана жакшы түскө ээ болгон объектини тандаңыз. Түскө негизделген түстү чыпкалоо таануу алгоритминен улам, чөйрөнүн түсү жана жарыгы натыйжага таасир этиши мүмкүн. Ошентип, ак, кара же боз түстөгү объекттерди тандабаңыз, анткени бул түстөр түстүү эмес!

Алтынчы:

Окутууну баштоо үчүн PIXYдин үстүндөгү баскычты басыңыз. Биринчиден, LED жаркырайт жана андан кийин RGB LED көрүү аймагынын борбордук бөлүгүнүн түсүн алат. Камеранын алдындагы объектти тандаңыз, эгерде LED туура түстү көрсөтсө, ал туура кулпулоону көрсөтөт. линзалар менен объекттин ортосундагы аралык 6-20 дюйм болушу керек. Экинчи жол - PIXY MON колдонуу; PIXY MONдо объекттин чоң аймагын тандап, андан кийин объектти тандайт.

Жетинчи:

Объекттин торчосу пикси мон менен көрсөтүлөт. тордун фонун кошпогондо объекттин туура аймагы экенин караңыз. Конфигурациядагы слайдерлер жакшыраак аймакка ээ болууга жардам берет.

Сегизинчи:

Эми ар бир "түс" үчүн камера номерди коет. 7 кол таануу үчүн 7 түстү билдирет. Бири-бирине жакын түстөрдү колдонуу менен, мисалы, кызыл-кызгылт-көк түстөгү этикетка, сиз камеранын объектисин же ордун аныктай аласыз, мисалы, бул этикетка эшиктин ордун көрсөтөт. Бул камера менен миңдеген объекттерди таанууга жардам берет! Бул түстөр топтому "түс коду" же CC деп аталат. CC орнотуу үчүн сиз PIXY mon колдонушуңуз керек, андан кийин аны каалаган колтамга сыяктуу колдонсо болот.

Тогузунчу:

Окутуудан ийгиликтүү өткөндөн кийин, эгер камерага микроконтроллер же такта туташса, pixy аркылуу аныкталган объектти бере алат. Эгерде сиз Arduino колдонуп жатсаңыз, бул туташууну туташуу үчүн колдонуңуз. (Көбүрөөк маалымат алуу үчүн бул жерди басыңыз), анан PIXY китепканасын бул жерден жүктөп алыңыз, Arduino китепканаларына Sketch> Китепкананы кошуу> ZIP китепканасын кошуу багытында кошуңуз. Эми китепкананын zip файлын тандаңыз. Бул бүттү! Эми демейки PIXY эскизи менен, ал X жана Y (жайгашкан жери) жана объекттин туурасы менен узундугун (өлчөмүн) берет. Башка эскиздер да колдонулушу мүмкүн; панорам жана кыйшайуу сыяктуу. Башка такталарды туташтыруу үчүн бул жерден көрө аласыз.

ЭСКЕРТҮҮ: Окутуунун эки ыкмасы бар: биз түшүндүргөндөй: 1. PIXY MON жок PIXY колдонуу, роботтор эмне кылат жана алар компьютерге туташкан эмес. Бул ыкма болот, бирок колтамга номерин кантип коюу керек? Эгерде PIXY окутуунун биринчи учурларында түсүн өзгөртө турган болсо, анда кайсы түс боюнча чыкылдатуу менен номер коюлат; кызылдан 1 маанисинен кызгылт көккө чейинки мааниге 7. 2 -ыкмада сан коюу жөн гана колдонмо менен жүргүзүлөт.

6 -кадам: "АКЫРГА" жакын

Биз сүрөттөрдү колдонуунун зарылдыгы эмнеде экенин, санарип сүрөттөрдү иштетүү деген эмне жана аны кантип жасоо керектигин түшүндүрдүк. Бизде кандай жолдор бар жана азыркы учурда бизге жардам бере турган жабдыктар, биз түшүндүрмө үчүн PIXY тандап алдык. Биз анын кантип иштээрин жана эгер сиз pixy камераларын баштоочу болсоңуз, эмне кылууну түшүндүрдүк! Эми сиз кичинекей роботуңуз үчүн сүрөт иштетүүнү баштасаңыз болот жана компьютериңиз менен үчүнчү көздү көрүүдөн ырахат аласыз.

Бул долбоорду ElectroPeakтин расмий сайтынан да окуй аласыз: