Bevezetés a képfeldolgozásba: Pixy és alternatívái: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ebben a cikkben elmagyarázzuk a digitális képfeldolgozás (DIP) jelentését, és annak okát, hogy miért használunk hardvert, például Pixy -t és más eszközöket a képek vagy videók feldolgozásához. A cikk végén megtudhatja:

• Hogyan formálódik a digitális kép.
• Mi a digitális képfeldolgozás.
• Eszközök a képfeldolgozáshoz.
• Mi az a Pixy és hogyan kell használni.

1. lépés: Mi az a képfeldolgozás?

A fényképek, videók és általában képek az emlékeink pillanatának megmentése mellett más alkalmazásokkal is rendelkeznek. Lehet, hogy biztonsági kamerákat lát nyilvános helyeken, vagy azt látja, hogy robotok követik a vonalat, tárgyat vagy fejlettebbek, akik felismerik a helyzetet, elválasztják a szennyeződéseket a gyártósoron lévő termékektől, és sok hasonló vagy akár nem hasonló alkalmazás végez néhány számítást a képeken. a számításokat képfeldolgozásnak nevezik.

A legjobb megértés érdekében hasznos a képszerkezet ismerete. Minden kép egy jel, amelynek képpontértékei annak bármely pontján vannak. (A pixel egy digitális kép alapegysége, amelynek fényereje és/vagy színe eltérő értékeket adhat meg, ezeket az értékeket „intenzitásnak” nevezik) A jel a vizuális érzékelő által adott folyamatos feszültségjel, ez a jel digitálisra konvertálódik űrlap bizonyos folyamatokkal, mint a mintavétel. Ezeknek az adatoknak a digitális formája olyan, mint egy kétdimenziós tömb vagy mátrix, amely digitális képet készít, így formájuk f (X, Y) a hely és az érték tekintetében. Ne felejtsük el, hogy minden videó olyan képhalmaz, amely meghatározott lejátszási sebességgel játszódik le egy másodperc alatt.

A kép létrehozása után a folyamat elindul. Milyen célra van szükségünk egy folyamatra? Ha információra van szükségünk egy képről, akkor a számítógépes látást fogjuk használni. A számítógépes látás az emberi látás emulációjának egyik módja. Az emberi látás képes „tanulni” és vizuális inputokból adatokat szolgáltatni. A számítógépes látás alapvetően az a terület, amely arra késztette a számítógépet, hogy magas szintű megértést nyerjen a digitális képekből vagy videókból, még valós idejű használatra is; és ennek része a digitális képfeldolgozás.

2. lépés: Hogyan kell a képfeldolgozást elvégezni?

Ha egy képfeldolgozásra szolgáló robotalkalmazásban gondolkodunk, akkor két módja van:

1. a szokásos kameramodul kiválasztása (a kép biztosítása feldolgozás nélkül), majd a felhasználó programozása és számítása.
2. Kemény áruk használata, amelyek ezt a folyamatot végzik a gyorsabb és egyszerűbb használat érdekében; Mint a pixy kamera…

első megoldás: Először is különféle puha termékek, mint például a MATLAB, vagy könyvtárak, mint például az OpenCV, vannak kódolásra. A feldolgozási eszközökben is vannak más nevek; de az ezt a feldolgozást kereső népszerű nevek az OpenCV és a MATLAB. Lássunk egy gyors összehasonlítást közöttük. a MATLAB és az OpenCV összehasonlítás diagramja segít nekünk.

Második megoldás: speciális hardver használata! mint a képfeldolgozásra képes kamerák. Általában felhasználói felülettel rendelkeznek, és nincs szükségük kódolásra. Ez könnyebbnek tűnik, de valahogy korlátokat szab, és meg tudják csinálni, amit erre írnak; például egy arcfelismerő kamera nem tudja normálisan elvégezni a színfelismerést (talán a firmware némi módosításával megváltoztathatja a felismerési algoritmust, de ez nehéz és nem gyakori módszer!) Kétféleképpen, de melyik a jobb?

a második diagram kétféle módszer összehasonlítása.

3. lépés: Az első lépések a Pixy segítségével

A PIXY a képfeldolgozáshoz megadott kameramodulok egyike, a felismerési algoritmus a szín alapú szűrés. Ennek a fényképezőgépnek a fő célja a színek felismerése és ismerős tárgyként való megnevezése. Ez a kamera „megtanulhatja”, hogy milyen színekre gondolt először.

Most, hogy tudja, mi a Pixy, nézzük meg, hogyan kezdhetjük el a Pixy használatát.

4. lépés: Szükséges hardverek

Pixy CMUcam5 képérzékelő

Arduino UNO R3

5. lépés: Az első lépések a Pixy segítségével

Jöjjön velünk lépésről lépésre a végéig:

Első lépés:

Piknik vásárlása! A normál PIXY és a PIXY2 a pixy kamerák két változata. a fenti linkre kattintva vásárolhatja meg a normál típust, amelyet folytatunk a tábla használatával.

Második:

Kapcsolja be. A tábla USB porttal rendelkezik a tápellátáshoz. A tápellátást a számítógép USB-portjához való csatlakoztatás fogja biztosítani. A tápellátás két érintkezőn keresztül, a tábla mögött, akkumulátorral (6-10V) működtethető.

Harmadik:

Csatlakoztassa a számítógéphez USB -kábelen keresztül. Az egyik végét a számítógéphez, a másikat a PIXY mikro USB -portjához.

Tovább:

Töltse le a kamera szoftverét innen. A PIXY Mon a PIXY alkalmazása Linux, Mac és Windows platformokra. Ez az alkalmazás képes a konfigurációra, és megmutatja, mit láthat a PIXY.

Ötödik:

Eddig a pontig a fényképezőgépet nem kell feltétlenül csatlakoztatni egy mikrokontrollerhez vagy kártyához, ha minden más nélkül látni és felismerni kell; a felismerés nem a mikrokapcsolattól függ. Mindenesetre a tanításhoz válasszon egy objektumot, amely világos és jó árnyalatú. A színárnyalat-alapú színszűrési felismerési algoritmus miatt a környezet színezete és fénye befolyásolhatja az eredményt. Tehát ne válasszon fehér, fekete vagy szürke tárgyakat, mert ezek a színek nem árnyalatok!

Hatodik:

A tanítás megkezdéséhez nyomja meg a PIXY tetején található gombot. Először a LED villog, majd ezt követően egy RGB LED kapja a látótér középső részének színét. Válassza ki a tárgyat a kamera előtt, ha a LED a megfelelő színt mutatta, akkor a megfelelő zárást mutatja. a lencsék és a tárgy közötti távolságnak 6-20 hüvelyknek kell lennie. A második módszer a PIXY MON használata; kiválasztott egy nagy területet az objektumban PIXY MON -ban, majd kiválasztja az objektumot.

Hetedik:

Az objektum rácsát pixy mon fog megjeleníteni. nézze meg, hogy a rács az objektum megfelelő területe -e a háttérrel együtt. A konfigurációban lévő csúszkák segíthetnek a jobb terület elérésében.

Nyolcadik:

Most minden „szín” esetén a kamera beállít egy számot. A 7 aláírás 7 felismerhető színt jelent. Ha egymáshoz közeli színeket használ, például egy piros-rózsaszín-kék színű címkét, akkor megadhat egy objektumot vagy helyet a kamerához, például az ajtó mutatja az ajtó helyét. Ez segíthet több ezer tárgy felismerésében ezzel a kamerával! Ezt a színkészletet „színkódnak” vagy CC -nek hívják. a CC beállításához a PIXY mon -t kell használni, és akkor minden aláíráshoz hasonlóan használható.

Kilencedik:

Sikeres tanítás után, ha egy mikrokontroller vagy kártya csatlakozik a kamerához, megadhatja a pixy által észlelt objektumot. Ha Arduino -t használ, használja ezt a pinoutot a csatlakozáshoz. (kattintson ide a további információkért), majd töltse le itt a PIXY könyvtárat, adja hozzá az Arduino könyvtáraihoz a Vázlat> Könyvtár beillesztése> ZIP könyvtár hozzáadása irányban. Most válassza ki a könyvtár zip fájlját. Ez kész! Most a PIXY alapértelmezett vázlatával megadja az objektum X és Y (helyét), szélességét és hosszát (méretét). Más vázlatok is használhatók; mint a pan és a billenés. A többi tábla csatlakoztatását itt láthatja.

MEGJEGYZÉS: A tanításnak két módszere van, ahogyan azt elmagyaráztuk: 1. A PIXY használata PIXY MON nélkül, mint például a robotok, és nincsenek PC -hez csatlakoztatva. A módszer az lesz, de hogyan kell beállítani az aláírás számát? A LED, ha a PIXY megváltoztatja a színt a tanítás első pillanataiban, a kattintás, amelyik színre állítja a számot; a piros jelentéstől az ibolyaig 7. A 2. módszerben a számbeállítás csak alkalmazással történik.

6. lépés: Nagyon közel a „VÉGE”

Elmagyaráztuk, hogy mi tette szükségessé a képek használatát, mi a digitális képfeldolgozás és hogyan lehet ezt megtenni. A PIXY -t választottuk a magyarázathoz, hogy milyen módszerekkel rendelkezünk és milyen hardverek közül tudunk segíteni. elmagyaráztuk, hogyan működik, és mit kell tenni, ha kezdő vagy a pixy kamerákban! Most elkezdheti a kis robot képfeldolgozását, és élvezheti a harmadik szemét a számítógéppel.

Ezt a projektet az ElectroPeak hivatalos honlapján is elolvashatja: