N Inleiding tot beeldverwerking: Pixy en sy alternatiewe: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

In hierdie artikel verduidelik ons die betekenis van digitale beeldverwerking (DIP) en die redes waarom hardeware soos Pixy en ander gereedskap gebruik word om 'n proses op foto's of video's te maak. Aan die einde van hierdie artikel leer u:

• Hoe vorm 'n digitale beeld.
• Wat digitale beeldverwerking is.
• Gereedskap vir beeldverwerking.
• Wat Pixy is en hoe om dit te gebruik.

Stap 1: Wat is beeldverwerking?

Foto's, video's en gewoonlik foto's, behalwe om 'n oomblik van ons herinneringe te bespaar, het ook ander toepassings. Miskien sien u sekuriteitskameras op openbare plekke, of sien u robotte wat 'n lyn, voorwerp of gevorderdes opspoor, die situasie besef, onsuiwerhede skei van produkte op die produksielyn en baie soortgelyke of selfs nie soortgelyke toepassings nie, met berekeninge op foto's en hierdie berekeninge word beeldverwerking genoem.

Vir die beste begrip is dit nuttig om die beeldstruktuur te ken. Elke beeld is 'n sein met die pixelwaardes op enige punt daarvan. (pixel is die basiese eenheid van 'n digitale beeld met verskillende waardes vir sy helderheid en/of kleur, hierdie waardes word 'intensiteit' genoem). vorm met 'n paar prosesse soos monsterneming. Die digitale vorm van hierdie data is soos 'n tweedimensionele skikking of 'n matriks wat 'n digitale beeld maak, sodat hul vorm f (X, Y) is vir die ligging en waarde. Moenie vergeet dat elke video 'n stel beelde is wat met 'n spesifieke tempo in 'n sekonde speel nie.

Nadat u 'n beeld gevorm het, begin die proses. Vir watter doel het ons 'n proses nodig? As ons inligting van 'n beeld benodig, gaan ons rekenaarvisie gebruik. Rekenaarvisie is 'n manier om menslike visie na te boots. Menslike visie het die vermoë om te "leer" en data te gee uit visuele insette. Rekenaarvisie is basies die veld wat die rekenaar laat verstaan het op hoë vlak van digitale beelde of video's, selfs vir intydse gebruike; en digitale beeldverwerking is deel daarvan.

Stap 2: Hoe om beeldverwerking te doen?

As ons dink aan 'n robot -toepassing vir beeldverwerking, is daar twee maniere:

1. kies 'n gewone kameramodule (bied die beeld sonder enige verwerking daarop) en gebruik dan programmering en berekeninge deur die gebruiker.
2. Die gebruik van hardeware om hierdie proses vinniger en makliker te gebruik; Soos 'n skerp kamera …

eerste oplossing: vir die eerste manier is daar verskillende sagteware soos MATLAB of biblioteke soos OpenCV vir kodering. Daar is ook ander name in verwerkingsinstrumente; maar die gewilde name wat na hierdie verwerking soek, is OpenCV en MATLAB. Kom ons kyk na 'n vinnige vergelyking tussen hulle. die grafiek van die MATLAB- en OpenCV -vergelyking sal ons help.

Tweede oplossing: die gebruik van 'n spesiale hardeware! soos kameras met die beeldverwerking. Hulle het gewoonlik 'n gebruikerskoppelvlak en hoef nie gekodeer te word nie. Dit lyk makliker, maar maak op een of ander manier beperkings en hulle kan doen wat hulle daarvoor gespesifiseer het; 'n Gesigsopsporingskamera kan byvoorbeeld nie normaalweg kleurherkenning doen nie (miskien kan die herkenningsalgoritme met 'n paar veranderinge in die firmware verander, maar dit is 'n moeilike en nie algemene manier nie!) Twee maniere, maar watter is beter?

die tweede grafiek is die vergelyking van twee maniere.

Stap 3: Aan die gang deur Pixy

PIXY is een van die kameramodules wat gespesifiseer is vir beeldverwerking; die herkenningsalgoritme is op kleur gebaseerde filter. Die hoofdoel van hierdie kamera is herkenningskleure en noem dit 'n bekende voorwerp. Hierdie kamera kan eers "leer" watter kleure u dit eers gedink het.

Noudat u weet wat Pixy is, laat ons kyk hoe ons Pixy kan begin gebruik.

Stap 4: Vereiste hardeware

Pixy CMUcam5 Beeldsensor

Arduino UNO R3

Stap 5: Aan die gang deur Pixy

Kom nou stap vir stap saam met ons tot die einde:

Eerste stap:

Koop 'n pixie! Gewone PIXY en PIXY2 is twee weergawes van pixy -kameras. Klik op die skakel hierbo om die gewone tipe te koop, en ons gaan voort met die gebruik van hierdie bord.

Tweedens:

Skakel dit aan. Die bord het 'n USB -poort vir krag. Dit word aangedryf deur aan die USB-poort van die rekenaar te koppel. Dit kan aangedryf word deur twee penne agter die bord met 'n battery (6-10v).

Derde:

Koppel dit aan die rekenaar via 'n USB -kabel. Die een kant na die rekenaar en die ander na die mikro -USB -poort van PIXY.

Voor:

Laai die sagteware van u kamera hier af. PIXY Mon is die toepassing van PIXY vir Linux, Mac en Windows platform. Wat hierdie app kan doen, is die konfigurasie en wys wat PIXY kan sien.

Vyfde:

Tot dusver hoef die kamera nie noodwendig aan 'n mikrobeheerder of bord gekoppel te word as u sonder iets anders moet sien en herken nie; herkenning hang nie af van die mikroverbinding nie. In elk geval, vir leer, kies 'n voorwerp met 'n duidelike en goeie kleur. As gevolg van die algoritme vir die herkenning van kleurfilter, kan die kleur en lig van die omgewing die resultaat beïnvloed. Moet dus nie wit, swart of grys voorwerpe kies nie, want hierdie kleure het geen kleur nie!

Sesde:

Druk die knoppie bo -op PIXY om te begin onderrig. Eerstens sal die LED knipper en daarna kry 'n RGB LED die kleur van die sentrale deel van die sigarea. Kies die voorwerp voor die kamera, as die LED die regte kleur toon, toon dit die regte sluit. die afstand tussen die lense en die voorwerp moet 6-20 duim wees. Die tweede manier is om PIXY MON te gebruik; het 'n groot gebied van die voorwerp in PIXY MON gekies en dan kies dit die voorwerp.

Sewende:

Die rooster van die voorwerp word in pixy maan getoon. kyk of die rooster die regte area van die voorwerp is, sonder die agtergrond. Sliders in die konfigurasie kan help om 'n beter gebied te hê.

Agtste:

Vir elke 'kleur' stel die kamera 'n nommer in. 7 handtekeninge beteken 7 kleure om te herken. Deur kleure naby mekaar te gebruik, byvoorbeeld 'n etiket met die rooi-pienk-blou kleure, kan u 'n voorwerp of plek vir 'n kamera definieer, byvoorbeeld dat die etiket die deur wys. Dit kan help om duisende voorwerpe met hierdie kamera te herken! Hierdie stel kleure word 'kleurkode' of CC genoem. vir die instelling van CC, moet u PIXY mon gebruik en dan kan dit soos enige handtekening gebruik word.

Negende:

Na 'n suksesvolle onderrig, as 'n mikrobeheerder of bord aan die kamera gekoppel is, kan die voorwerp deur pixy opgespoor word. As u 'n Arduino gebruik, gebruik hierdie pinout vir verbinding. (klik hier vir meer inligting), laai dan die PIXY -biblioteek hier af, voeg dit by die biblioteke van Arduino in die rigting van Skets> Sluit biblioteek in> Voeg zip -biblioteek by. Kies nou die zip -lêer van die biblioteek. Dit is gedoen! Met die standaardskets van PIXY, gee dit die X en Y (ligging) en breedte en lengte (grootte) van die voorwerp. Ander sketse kan ook gebruik word; soos pan en kantel. Vir ander verbindings, kan u hier sien.

LET WEL: Onderrig het twee metodes soos ons verduidelik het: 1. Gebruik PIXY sonder PIXY MON, soos wat robotte doen en dit is nie aan 'n rekenaar gekoppel nie. Die metode sal wees, maar hoe om die handtekeningnommer in te stel? Die geleide as die PIXY die kleur op die eerste oomblikke van die onderrig sal verander, die klik waarop u die nommer sal stel; van rooi betekenis 1 tot violet betekenis 7. In metode 2 sal die getalinstelling slegs met toepassing gedoen word.

Stap 6: Baie naby aan “DIE EINDE”

Ons het verduidelik wat die behoefte het aan die gebruik van foto's, wat digitale beeldverwerking is en hoe dit gedoen kan word. Op watter maniere ons beskik en van hardeware wat ons tans kan help, het ons PIXY gekies vir die verduideliking. ons het verduidelik hoe dit werk en wat om te doen as u 'n beginner van pixy kameras is! Nou kan u die beeldverwerking vir u klein robot begin en 'n derde oog met u rekenaar geniet.

U kan hierdie projek ook op die amptelike webwerf van ElectroPeak lees: