Tasvirni qayta ishlashga kirish: Pixy va uning muqobillari: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Ushbu maqolada biz Raqamli tasvirni qayta ishlash (DIP) ma'nosini tushuntiramiz va rasm yoki videoga ishlov berish uchun Pixy kabi apparat va boshqa vositalardan foydalanish sabablarini tushuntiramiz. Maqolaning oxirida siz quyidagilarni bilib olasiz:

• Raqamli tasvir qanday shakl.
• Raqamli tasvirni qayta ishlash nima.
• Tasvirni qayta ishlash vositalari.
• Pixy nima va undan qanday foydalanish kerak.

1 -qadam: Tasvirni qayta ishlash nima?

Fotosuratlar, videolar va umuman rasmlar bizning xotiralarimizni bir lahzani saqlashdan tashqari, boshqa ilovalarga ham ega. Ehtimol, siz jamoat joylarida xavfsizlik kameralarini ko'rasiz yoki vaziyatni tushunadigan, ishlab chiqarish liniyasidagi mahsulotlardan iflosliklarni ajratadigan va shunga o'xshash yoki hatto shunga o'xshash bo'lmagan ko'plab ilovalar rasmlar bo'yicha ba'zi hisob -kitoblarni bajarayotgan liniyani, ob'ektni yoki yanada rivojlangan kuzatayotgan robotlarni ko'rasiz. Hisob -kitoblar tasvirni qayta ishlash deb nomlanadi.

Eng yaxshi tushunish uchun tasvir tuzilishini bilish foydali bo'ladi. Har bir tasvir - bu har qanday nuqtada piksel qiymatlari bo'lgan signal. (piksel - bu yorqinligi va/yoki rangi uchun har xil qiymatlarga ega bo'lishi mumkin bo'lgan raqamli tasvirning asosiy birligi, bu qiymatlar "intensivlik" deb ataladi) Signal vizual sensor tomonidan uzatiladigan uzluksiz kuchlanish signalidir, bu signal raqamliga o'tkaziladi. namuna olish kabi ba'zi jarayonlar bilan shakllantiradi. Ushbu ma'lumotlarning raqamli shakli ikki o'lchovli massiv yoki matritsaga o'xshaydi, shuning uchun ularning shakli joylashuvi va qiymati uchun f (X, Y) bo'ladi. Shuni unutmangki, har bir video bir soniyada ma'lum tezlikda o'ynaydigan tasvirlar to'plamidir.

Rasmni yaratgandan so'ng, jarayon boshlanadi. Qaysi maqsadda bizga jarayon kerak? Agar bizga tasvirdan ma'lumot kerak bo'lsa, biz kompyuterni ko'rishni ishlatamiz. Kompyuter ko'rish - bu odamning ko'rish qobiliyatini taqlid qilish usuli. Inson ko'rish qobiliyati "o'rganish" va vizual kirish ma'lumotlarini berish qobiliyatiga ega. Kompyuter ko'rish-bu kompyuterni raqamli tasvirlar yoki videolardan, hatto real vaqt rejimida ham yuqori darajadagi tushunishga ega bo'lgan maydon; va raqamli tasvirni qayta ishlash - bu uning bir qismi.

2 -qadam: Tasvirni qanday ishlash kerak?

Agar biz tasvirni qayta ishlash uchun robotli dastur haqida o'ylayotgan bo'lsak, ikkita yo'l bor:

1. odatiy kamera modulini tanlash (tasvirni hech qanday ishlovsiz berish) va keyin foydalanuvchi tomonidan dasturlash va hisob -kitoblardan foydalanish.
2. Tezroq va qulayroq foydalanish uchun bu jarayonni bajaradigan qattiq buyumlardan foydalanish; Pixy kamera kabi …

Birinchi yechim: Birinchi usul uchun MATLAB kabi turli xil yumshoq buyumlar yoki kodlash uchun OpenCV kabi kutubxonalar mavjud. Qayta ishlash vositalarida boshqa nomlar ham bor; lekin bu ishlov berishni qidirayotgan mashhur ismlar OpenCV va MATLAB. Keling, ular orasidagi tezkor taqqoslashni ko'rib chiqaylik. MATLAB va OpenCV taqqoslash jadvallari bizga yordam beradi.

Ikkinchi yechim: maxsus uskuna yordamida! tasvirni qayta ishlash qobiliyatiga ega kameralar kabi. Ular odatda foydalanuvchi interfeysiga ega va kodlashni talab qilmaydi. Bu osonroq ko'rinadi, lekin qandaydir tarzda cheklovlar qo'yadi va ular buning uchun belgilangan narsani qila oladilar; masalan, yuzni aniqlash kamerasi odatdagidek rangni aniqlay olmaydi (balki dasturiy ta'minotdagi ba'zi o'zgarishlar tanib olish algoritmini o'zgartirishi mumkin, lekin bu qiyin va keng tarqalgan usul emas!) Ikki yo'l, lekin qaysi biri yaxshiroq?

Ikkinchi jadval - bu ikki usulni taqqoslash.

3 -qadam: Pixy -ni ishga tushirish

PIXY-tasvirni qayta ishlash uchun belgilangan kamera modullaridan biri, tanib olish algoritmi rangga asoslangan filtrlash. Bu kameraning asosiy maqsadi - ranglarni tanib olish va ularni tanish ob'ekt sifatida nomlash. Bu kamera siz avval qanday ranglarda "o'ylaganingiz" ni "bilib olishi" mumkin.

Endi siz Pixy nima ekanligini bilasiz, keling, biz Pixy -dan qanday foydalanishni boshlaylik.

4 -qadam: Kerakli uskunalar

Pixy CMUcam5 tasvir sensori

Arduino UNO R3

5 -qadam: Pixy -ni ishga tushirish

Endi biz bilan oxirigacha qadamma -qadam keling:

Birinchi qadam:

Pixy sotib olish! Oddiy PIXY va PIXY2 - bu pixy kameralarning ikkita versiyasi. Oddiy turni sotib olish uchun yuqoridagi havolani bosing, biz bu taxtadan foydalanish bosqichlarini davom ettiramiz.

Ikkinchi:

Quvvatlantiring. Kengashda quvvat uchun USB port mavjud. U kompyuterning USB portiga ulangan holda quvvatlanadi, uni karta orqasidagi ikkita pin yordamida quvvatlantirish mumkin (6-10v).

Uchinchisi:

Uni USB kabeli orqali kompyuterga ulang. Bir uchi kompyuterga, ikkinchisi PIXY mikro USB portiga.

Keyingi:

Kamerangiz uchun dasturiy ta'minotni bu erdan yuklab oling. PIXY Mon - Linux, Mac va Windows platformasi uchun PIXY ilovasi. Bu ilova qila oladigan narsa bu konfiguratsiya va PIXY ko'rishi mumkin bo'lgan narsalarni ko'rsatish.

Beshinchisi:

Shu paytgacha, agar siz hech narsani ko'rmasdan va tanib olishingiz kerak bo'lsa, kamerani mikrokontroller yoki kartaga ulash shart emas; tanib olish mikro ulanishga bog'liq emas. Qanday bo'lmasin, o'rgatish uchun aniq va yaxshi rangdagi ob'ektni tanlang. Rangga asoslangan rang filtrini aniqlash algoritmi tufayli atrof-muhitning rangi va yorug'ligi natijaga ta'sir qilishi mumkin. Shunday qilib, oq, qora yoki kulrang narsalarni tanlamang, chunki bu ranglar rang emas!

Oltinchisi:

O'qitishni boshlash uchun PIXY tepasidagi tugmani bosing. Birinchidan, LED yonadi va shundan so'ng RGB LED ko'rish maydonining markaziy qismini oladi. Kamera oldidagi ob'ektni tanlang, agar LED to'g'ri rangni ko'rsatsa, u to'g'ri qulflanganligini ko'rsatadi. linzalar va ob'ekt orasidagi masofa 6-20 dyuym bo'lishi kerak. Ikkinchi usul - PIXY MON -dan foydalanish; PIXY MONda ob'ektning katta maydonini tanladi va keyin ob'ektni tanlaydi.

Ettinchi:

Ob'ektning panjarasi pixy monda ko'rsatiladi. panjara ob'ektning to'g'ri maydonini, fonni hisobga olmaganligini ko'ring. Konfiguratsiyadagi slayderlar yaxshi maydonga ega bo'lishga yordam beradi.

Sakkizinchisi:

Endi har bir "rang" uchun kamera raqamni o'rnatadi. 7 ta imzo 7 ta rangni tan olishni bildiradi. Bir-biriga yaqin ranglardan foydalangan holda, masalan, qizil-pushti-ko'k rangdagi yorliq yordamida siz kamera uchun ob'ekt yoki joyni belgilashingiz mumkin, masalan, bu yorliq eshik joyini ko'rsatadi. Bu kamera yordamida minglab ob'ektlarni tanib olishga yordam beradi! Ushbu ranglar to'plami "rang kodi" yoki CC deb nomlanadi. CCni sozlash uchun siz PIXY mon dan foydalanishingiz kerak, keyin uni har qanday imzo kabi ishlatish mumkin.

To'qqizinchi:

Muvaffaqiyatli o'qitilgandan so'ng, agar kameraga mikrokontroller yoki karta ulangan bo'lsa, pixy orqali aniqlangan ob'ektni berishi mumkin. Agar siz Arduino -dan foydalanayotgan bo'lsangiz, ulanish uchun ushbu pinoutdan foydalaning. (Qo'shimcha ma'lumot olish uchun shu erni bosing), so'ng bu erda PIXY kutubxonasini yuklab oling, Arduino kutubxonalariga Sketch> Kutubxonani qo'shish> ZIP kutubxonasini qo'shish yo'nalishida qo'shing. Endi kutubxonaning zip faylini tanlang. Bu bajarildi! Endi PIXY standart eskizida u X va Y (joylashuvi), ob'ektning kengligi va uzunligi (o'lchami) ni beradi. Boshqa eskizlardan ham foydalanish mumkin; pan va egilish kabi. Boshqa taxtalarni ulash uchun siz bu erda ko'rishingiz mumkin.

ESLATMA: O'qitishning ikkita usuli bor, biz tushuntirdik: 1. PIXY -ni PIXY MON -dan foydalanish, xuddi robotlar qiladigan va ular kompyuterga ulanmagan. Usul shunday bo'ladi, lekin imzo raqamini qanday o'rnatish kerak? Agar o'qitishning birinchi daqiqalarida PIXY rangini o'zgartirsa, qaysi rang bosilsa, raqam o'rnatiladi; qizil ma'nodan 1 binafsha ranggacha. 2 -usulda raqamlarni sozlash faqat dastur yordamida amalga oshiriladi.

6 -qadam: "Oxiriga" juda yaqin

Rasmlardan foydalanish zarurati nimadan kelib chiqqanligi, raqamli tasvirni qayta ishlash nima va uni qanday qilish mumkinligi haqida biz tushuntirdik. Qaysi uskuna va uskuna bizga yordam berishi mumkin, biz tushuntirish uchun PIXY ni tanladik. Biz qanday ishlashini va agar siz pixy kameralarini boshlayotgan bo'lsangiz nima qilish kerakligini tushuntirdik! Endi siz kichkina robotingiz uchun tasvirni qayta ishlashni boshlashingiz va kompyuter bilan uchinchi ko'zni ko'rishingiz mumkin.

Siz bu loyihani ElectroPeak rasmiy veb -saytida ham o'qishingiz mumkin: