Ievads attēlu apstrādē: Pixy un tā alternatīvas: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šajā rakstā mēs izskaidrosim digitālās attēlu apstrādes (DIP) nozīmi un iemeslus, kādēļ aparatūras, piemēram, Pixy un citu rīku izmantošana, lai apstrādātu attēlus vai videoklipus. Šī raksta beigās jūs uzzināsit:

• Kā veidojas digitālais attēls.
• Kas ir digitālā attēlu apstrāde.
• Rīki attēlu apstrādei.
• Kas ir Pixy un kā to izmantot.

1. darbība: kas ir attēlu apstrāde?

Fotogrāfijām, videoklipiem un vispārīgi attēliem papildus mūsu atmiņu mirkļa saglabāšanai ir arī citas lietojumprogrammas. Varbūt jūs redzat drošības kameras publiskās vietās vai redzat robotus, kuri izseko līniju, objektu vai progresīvākus, apzinoties situāciju, atdala piemaisījumus no produktiem ražošanas līnijā un daudzas līdzīgas vai pat ne līdzīgas lietojumprogrammas veic dažus aprēķinus attēlos un aprēķini tiek nosaukti par attēlu apstrādi.

Lai labāk izprastu, ir noderīgi zināt attēla struktūru. Katrs attēls ir signāls ar pikseļu vērtībām jebkurā tā vietā. (pikseļi ir digitālā attēla pamatvienība, kurai var būt dažādas spilgtuma un/vai krāsas vērtības; šīs vērtības sauc par “intensitāti”) Signāls ir nepārtraukta sprieguma signāls, ko dod vizuālais sensors, šis signāls tiks pārveidots par ciparu veidlapu ar dažiem procesiem, piemēram, paraugu ņemšanu. Šo datu digitālā forma ir kā divdimensiju masīvs vai matrica, kas veido digitālu attēlu, tāpēc to forma ir f (X, Y) attiecībā uz atrašanās vietu un vērtību. Neaizmirstiet, ka katrs videoklips ir attēlu kopums, kas sekundē tiek atskaņots ar noteiktu atskaņošanas ātrumu.

Pēc attēla izveidošanas process sāksies. Kādam nolūkam mums ir nepieciešams process? Ja mums ir nepieciešama informācija no attēla, mēs izmantosim datora redzi. Datora redze ir veids, kā atdarināt cilvēka redzi. Cilvēka redzējumam ir spēja “mācīties” un sniegt datus no vizuālās ievades. Datora redze būtībā ir tā joma, kas lika datoram iegūt augsta līmeņa izpratni no digitālajiem attēliem vai video pat reāllaika lietojumiem; un digitālā attēlu apstrāde ir daļa no tā.

2. darbība. Kā veikt attēlu apstrādi?

Ja mēs domājam par robotu lietojumprogrammu attēlu apstrādei, ir divi veidi:

1. izvēloties parasto kameras moduli (nodrošinot attēlu bez jebkādas apstrādes) un pēc tam izmantojot lietotāja programmēšanu un aprēķinus.
2. Izmantojot cietus izstrādājumus, kas šo procesu veic ātrāk un vienkāršāk; Tāpat kā pixy kamera…

pirmais risinājums: pirmkārt, kodēšanai ir dažādi mīksti izstrādājumi, piemēram, MATLAB vai bibliotēkas, piemēram, OpenCV. Apstrādes rīkos ir arī citi nosaukumi; bet populārie nosaukumi, kas meklē šo apstrādi, ir OpenCV un MATLAB. Apskatīsim ātru salīdzinājumu starp tiem. mums palīdzēs MATLAB un OpenCV salīdzināšanas diagramma.

Otrs risinājums: izmantojot īpašu aparatūru! kā kameras ar attēlu apstrādes iespēju. Viņiem parasti ir lietotāja interfeiss, un tiem nav nepieciešama kodēšana. Tas šķiet vieglāk, bet kaut kādā veidā rada ierobežojumus, un viņi var darīt to, kas viņiem ir noteikts; piemēram, sejas noteikšanas kamera nevar veikt krāsu atpazīšanu normāli (varbūt ar dažām programmaparatūras izmaiņām var mainīt atpazīšanas algoritmu, bet tas ir grūts un neparasts veids!) Divi veidi, bet kurš ir labāks?

otrā diagramma ir divu veidu salīdzinājums.

3. darbība: Pixy sākšana

PIXY ir viens no kameru moduļiem, kas noteikts attēlu apstrādei, atpazīšanas algoritms ir uz krāsu balstīta filtrēšana. Šīs kameras galvenais mērķis ir atpazīt krāsas un nosaukt tās par pazīstamu objektu. Šī kamera var “uzzināt”, kādās krāsās jūs to sākotnēji “domājāt”.

Tagad, kad jūs zināt, kas ir Pixy, redzēsim, kā mēs varam sākt lietot Pixy.

4. darbība. Nepieciešamā aparatūra

Pixy CMUcam5 attēla sensors

Arduino UNO R3

5. darbība: Pixy sākšana

Tagad nāc ar mums soli pa solim līdz beigām:

Pirmais solis:

Pērkot pixy! Parastais PIXY un PIXY2 ir divas pixy kameru versijas. Noklikšķiniet uz iepriekš esošās saites, lai iegādātos parasto veidu, un mēs turpinām šīs plates izmantošanu.

Otrais:

Ieslēdziet to. Plātnei ir USB ports barošanai. Tas tiks darbināts, pieslēdzoties datora USB portam. To var darbināt, izmantojot divas tapas aiz paneļa ar akumulatoru (6-10v).

Trešais:

Pievienojiet to datoram, izmantojot USB kabeli. Viens gals datoram un otrs - PIXY mikro USB portam.

Ceturtkārt:

Lejupielādējiet kameras programmatūru šeit. PIXY Mon ir PIXY lietojumprogramma Linux, Mac un Windows platformai. Šī lietotne var konfigurēt un parādīt, ko var redzēt PIXY.

Piektkārt:

Līdz šim kamerai nav obligāti jābūt savienotai ar mikrokontrolleri vai plati, ja jums ir nepieciešams redzēt un atpazīt bez kaut kā cita; atpazīšana nav atkarīga no mikro savienojuma. Jebkurā gadījumā, lai mācītu, izvēlieties objektu ar atšķirīgu un labu nokrāsu. Pateicoties uz nokrāsām balstītajam krāsu filtrēšanas atpazīšanas algoritmam, vides nokrāsa un gaisma var ietekmēt rezultātu. Tāpēc neizvēlieties baltus, melnus vai pelēkus priekšmetus, jo šīs krāsas nav nokrāsas!

Sestais:

Lai sāktu mācīt, nospiediet pogu PIXY augšpusē. Pirmkārt, gaismas diode mirgos, un pēc tam RGB gaismas diode iegūs redzamības zonas centrālās daļas krāsu. Izvēlieties objektu kameras priekšā, ja gaismas diode parādīja pareizo krāsu, tas parāda pareizo bloķēšanu. attālumam starp objektīviem un objektam jābūt 6-20 collas. Otrs veids ir PIXY MON izmantošana; izvēlējās lielu objekta laukumu PIXY MON un pēc tam izvēlas objektu.

Septītais:

Objekta režģis tiks parādīts pixy mon. pārbaudiet, vai režģis ir pareizā objekta zona, neskaitot fonu. Konfigurācijas slīdņi var palīdzēt iegūt labāku apgabalu.

Astotais:

Tagad katrai “krāsai” kamera iestatīs numuru. 7 paraksti nozīmē 7 krāsas, kas jāatpazīst. Izmantojot krāsas, kas atrodas tuvu viena otrai, piemēram, etiķeti ar sarkanīgi rozā-zilām krāsām, varat definēt kameras objektu vai vietu, piemēram, šī etiķete parāda durvju vietu. Tas var palīdzēt atpazīt tūkstošiem objektu ar šo kameru! Šo krāsu komplektu sauc par “krāsu kodu” vai CC. lai iestatītu CC, jums jāizmanto PIXY mon, un tad to var izmantot kā jebkuru parakstu.

Devītais:

Pēc sekmīgas mācīšanas, ja kamerai ir pievienots mikrokontrolleris vai tāfele, tas var dot pixy noteikto objektu. Ja izmantojat Arduino, savienojumam izmantojiet šo pinout. (noklikšķiniet šeit, lai iegūtu vairāk informācijas), pēc tam lejupielādējiet šeit PIXY bibliotēku, pievienojiet Arduino bibliotēkām virzienā Skice> Iekļaut bibliotēku> Pievienot ZIP bibliotēku. Tagad izvēlieties bibliotēkas zip failu. Tas ir izdarīts! Tagad ar PIXY noklusējuma skici tas sniegs objekta X un Y (atrašanās vieta) un platumu un garumu (izmēru). Var izmantot arī citas skices; piemēram, panoramēšana un noliekšana. Citu dēļu savienojumu varat redzēt šeit.

PIEZĪME. Mācīšanai ir divas metodes, kā mēs paskaidrojām: 1. PIXY izmantošana bez PIXY MON, piemēram, tas, ko dara roboti un tie nav savienoti ar datoru. Metode būs, bet kā iestatīt paraksta numuru? Vadīja, ja PIXY mainīs krāsu pirmajos mācību brīžos, klikšķis, uz kuras krāsas iestatīs numuru; no sarkanās nozīmes 1 līdz violetajai nozīmei 7. 2. metodē skaitļu iestatīšana tiks veikta tikai ar lietojumprogrammu.

6. darbība: ļoti tuvu “BEIGAM”

Mēs izskaidrojām, kas radīja nepieciešamību izmantot attēlus, kas ir digitālā attēlu apstrāde un kā to var izdarīt. Kādi mums ir veidi un aparatūra, kas mums šobrīd var palīdzēt, skaidrojumam izvēlējāmies PIXY. mēs paskaidrojām, kā tas darbojas un ko darīt, ja esat iesācējs pixy kamerās! Tagad jūs varat sākt sava mazā robota attēlu apstrādi un izbaudīt datora trešo aci.

Šo projektu varat izlasīt arī ElectroPeak oficiālajā vietnē: