Зураг боловсруулах талаархи танилцуулга: Pixy ба түүний хувилбарууд: 6 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Энэ нийтлэлд бид дижитал зураг боловсруулах (DIP) утга, зураг эсвэл видео дээр процесс хийхийн тулд Pixy гэх мэт техник хангамж болон бусад хэрэгслийг ашиглах шалтгааныг тайлбарлах болно. Энэ нийтлэлийн төгсгөлд та дараахь зүйлийг сурах болно.

• Дижитал дүрсний хэлбэр.
• Дижитал дүрс боловсруулах гэж юу вэ.
• Зураг боловсруулах хэрэгсэл.
• Pixy гэж юу вэ, үүнийг хэрхэн ашиглах талаар.

Алхам 1: Зураг боловсруулах гэж юу вэ?

Зураг, видео, ерөнхийдөө зургууд бидний дурсамжийг хоромхон зуур хадгалахаас гадна өөр програмуудтай. Магадгүй та олон нийтийн газар аюулгүй байдлын камер эсвэл шугам, объект эсвэл илүү дэвшилтэт байдлыг ажиглаж, үйлдвэрлэлийн шугам дээрх бүтээгдэхүүнээс хольцыг ялгаж салгаж буй роботууд болон ижил төстэй, эсвэл бүр ижил төстэй бус олон програмыг зураг дээрх зарим тооцоогоор хийж байгааг харж болно. Тооцооллыг зураг боловсруулах гэж нэрлэдэг.

Хамгийн сайн ойлгохын тулд зургийн бүтцийг мэдэх нь тустай. Зураг бүр нь тухайн цэгийн пиксел утгатай дохио юм. (пиксел нь тод байдал ба/эсвэл өнгөний хувьд өөр өөр утгатай байж болох дижитал зургийн үндсэн нэгж юм. Эдгээр утгыг "эрч хүч" гэж нэрлэдэг) Дохио нь харааны мэдрэгчээр өгдөг тасралтгүй хүчдэлийн дохио бөгөөд энэ дохиог дижитал болгон хөрвүүлэх болно. дээж авах гэх мэт зарим процесс бүхий хэлбэр. Эдгээр өгөгдлийн дижитал хэлбэр нь дижитал дүрсийг бүтээдэг хоёр хэмжээст массив эсвэл матрицтай адил хэлбэр, байршил, үнэ цэнийн хувьд f (X, Y) хэлбэртэй байна. Видео болгонд нэг секундын дотор тодорхой хурдтайгаар тоглодог зургийн багц байдгийг бүү мартаарай.

Зураг үүсгэсний дараа процесс эхэлнэ. Бидэнд ямар зорилгоор процесс хэрэгтэй вэ? Хэрэв бидэнд зурагнаас мэдээлэл хэрэгтэй бол бид компьютерийн харааг ашиглах болно. Компьютерийн алсын хараа бол хүний алсын харааг дуурайх арга юм. Хүний алсын хараа нь "сурах" чадвартай бөгөөд харааны оролтоос өгөгдөл өгөх чадвартай байдаг. Компьютерийн алсын хараа нь үндсэндээ дижитал дүрс эсвэл видеоноос бодит цагийн хэрэглээнд хүртэл өндөр түвшний ойлголт авах боломжийг олгодог компьютер юм. мөн дижитал зураг боловсруулах нь үүний нэг хэсэг юм.

Алхам 2: Зургийн боловсруулалтыг хэрхэн хийх вэ?

Хэрэв бид зураг боловсруулах робот програмын талаар бодож байгаа бол хоёр арга бий.

1. ердийн камерын модулийг сонгох (зураг дээр ямар ч боловсруулалт хийхгүйгээр өгөх), дараа нь хэрэглэгчийн програмчлал, тооцооллыг ашиглах.
2. Илүү хурдан, хялбар ашиглахын тулд энэ процессыг хийдэг хатуу эд зүйлсийг ашиглах; Яг л пикси камер шиг…

Эхний шийдэл: Эхний хувьд MATLAB гэх мэт өөр өөр зөөлөн эд зүйлс эсвэл кодлоход зориулсан OpenCV гэх мэт номын сан байдаг. Боловсруулах хэрэгсэлд өөр нэр байдаг. Гэхдээ энэ боловсруулалтыг хайж буй алдартай нэр бол OpenCV ба MATLAB юм. Тэдний хооронд харьцуулалтыг хурдан харцгаая. MATLAB ба OpenCV харьцуулалтын диаграм нь бидэнд туслах болно.

Хоёрдахь шийдэл: тусгай тоног төхөөрөмж ашиглах! дүрс боловсруулах чадвартай камер шиг. Тэд ихэвчлэн хэрэглэгчийн интерфэйстэй бөгөөд кодлох шаардлагагүй байдаг. Энэ нь илүү хялбар мэт санагдаж байгаа ч ямар нэгэн байдлаар хязгаарлалт тавьдаг бөгөөд тэд үүнийхээ төлөө заасан зүйлээ хийж чаддаг. Жишээлбэл, нүүр таних камер нь өнгө таних ажлыг хэвийн хийж чаддаггүй (магадгүй програм хангамжийн зарим өөрчлөлт нь таних алгоритмыг өөрчилж магадгүй, гэхдээ энэ нь хэцүү бөгөөд түгээмэл биш арга юм!) Хоёр арга, гэхдээ аль нь дээр вэ?

Хоёрдахь диаграм бол хоёр аргыг харьцуулах явдал юм.

Алхам 3: Pixy -ийг эхлүүлэх

PIXY бол дүрс боловсруулахад зориулагдсан камерын модулиудын нэг бөгөөд таних алгоритм нь өнгөт суурилсан шүүлт юм. Энэхүү камерын гол зорилго нь өнгийг таних, танил зүйл гэж нэрлэх явдал юм. Энэхүү камер нь таны анх ямар өнгөтэй гэж бодож байсныг “сурах” боломжтой.

Та Pixy гэж юу болохыг мэддэг болсон тул бид Pixy -ийг хэрхэн ашиглаж эхлэхээ үзье.

Алхам 4: Шаардлагатай тоног төхөөрөмж

Pixy CMUcam5 дүрс мэдрэгч

Arduino UNO R3

Алхам 5: Pixy -ийг эхлүүлэх

Одоо, эцэс хүртэл алхам алхмаар бидэнтэй хамт ирээрэй.

Эхний алхам:

Пикси худалдаж аваарай! Энгийн PIXY ба PIXY2 бол пикси камерын хоёр хувилбар юм. Дээрх линк дээр дарж ердийн хавтанг худалдаж аваарай.

Хоёрдугаарт:

Үүнийг асаагаарай. Самбар нь тэжээлийн зориулалттай USB порттой. Энэ нь компьютерийн USB портод холбогдсоноор тэжээгдэх бөгөөд зайтай (6-10v) самбарын ард хоёр зүүгээр тэжээгддэг.

Гуравдугаарт:

Үүнийг USB кабелиар компьютерт холбоно уу. Нэг төгсгөл нь компьютер, нөгөө тал нь PIXY микро USB порт юм.

Цаашид:

Камерынхаа програм хангамжийг эндээс татаж авна уу. PIXY Mon бол Linux, Mac, Windows платформд зориулсан PIXY програм юм. Энэ програмын хийж чадах зүйл бол тохиргоо бөгөөд PIXY -ийн харж чадах зүйлийг харуулах явдал юм.

Тавдугаарт:

Хэрэв та өөр зүйлгүйгээр харах, таних шаардлагатай бол камерыг заавал микроконтроллер эсвэл самбартай холбох шаардлагагүй болно. таних нь микро холболтоос хамаардаггүй. Ямар ч байсан зааж сургахын тулд тод, тод өнгөтэй объектыг сонгоорой. Өнгөний өнгөний шүүлтүүрийг таних алгоритмын ачаар хүрээлэн буй орчны өнгө, гэрэл нь үр дүнд нөлөөлж болно. Тиймээс цагаан, хар, саарал зүйлийг бүү сонгоорой, учир нь эдгээр өнгө нь өнгө биш юм!

Зургаа дахь:

PIXY дээрх товчлуурыг дарж зааж эхлээрэй. Нэгдүгээрт, LED анивчих бөгөөд үүний дараа RGB LED нь харааны талбайн төв хэсгийн өнгийг авах болно. Камерын урд байгаа объектыг сонгоно уу, хэрэв LED нь зөв өнгийг харуулсан бол энэ нь зөв түгжигдсэн болохыг харуулж байна. линз ба объект хоорондын зай 6-20 инч байх ёстой. Хоёрдахь арга бол PIXY MON ашиглах; PIXY MON дээр объектын том хэсгийг сонгоод дараа нь объектыг сонгоно.

Долоо дахь:

Объектын сүлжээг пикси мон хэлбэрээр харуулах болно. Сүлжээ нь арын дэвсгэрийг оруулаагүй объектын зөв хэсэг эсэхийг шалгаарай. Тохиргооны гулсагч нь илүү сайн талбайтай болоход тусална.

Наймдугаарт:

Одоо "өнгө" бүрийн хувьд камер тоог тохируулах болно. 7 гарын үсэг гэдэг нь таних 7 өнгийг хэлнэ. Өөр хоорондоо ойрхон өнгийг ашигласнаар улаан ягаан-цэнхэр өнгийн шошготой бол камерын объект эсвэл газрыг тодорхойлж болно, жишээлбэл, энэ шошго нь хаалганы байршлыг харуулдаг. Энэ камераар олон мянган объектыг танихад тусална! Энэ өнгөний багцыг "өнгөний код" эсвэл CC гэж нэрлэдэг. CC тохируулахын тулд та PIXY mon ашиглах ёстой бөгөөд үүнийг ямар ч гарын үсэг шиг ашиглаж болно.

Ес дэх:

Сургалтыг амжилттай хийсний дараа хэрэв микроконтроллер эсвэл самбарыг камертай холбосон бол пиксигаар илрүүлсэн объектыг өгч болно. Хэрэв та Arduino ашиглаж байгаа бол холболт хийхдээ энэ холбогчийг ашиглана уу. (Дэлгэрэнгүй мэдээллийг энд дарж үзнэ үү), дараа нь PIXY номын санг татаж аваад Sketch> Номын санг оруулах> ZIP номын сан нэмэх чиглэлд Arduino -ийн номын сангуудад нэмнэ үү. Одоо номын сангийн zip файлыг сонгоно уу. Үүнийг хийлээ! Одоо PIXY -ийн үндсэн ноорогоор энэ нь объектын X ба Y (байршил), өргөн ба урт (хэмжээ) -ийг өгөх болно. Бусад тоймыг бас ашиглаж болно; тогоо ба хазайлт шиг. Бусад самбаруудын холболтыг эндээс үзэх боломжтой.

ТАЙЛБАР: Заах нь бидний тайлбарласны дагуу хоёр аргаар явагддаг. Энэ арга нь гарын үсгийн дугаарыг хэрхэн яаж тохируулах вэ? Хичээлийн эхний мөчид PIXY өнгөө өөрчлөх юм бол ямар өнгө дээр дарах нь тоог тохируулах болно; улаанаас 1 -ээс нил ягаан гэсэн утгатай 7. 2 -р аргын хувьд дугаарын тохиргоог зөвхөн аппликэйшнээр хийнэ.

Алхам 6: "ТӨГСГӨЛ" -д маш ойрхон байна

Зургийг ашиглах хэрэгцээ юунаас үүдэлтэй, дижитал дүрс боловсруулалт гэж юу болох, үүнийг хэрхэн хийх талаар бид тайлбарласан. Одоогийн байдлаар бидэнд тусалж чадах тоног төхөөрөмж, арга барилаас бид тайлбар авахын тулд PIXY -ийг сонгосон. Энэ нь хэрхэн ажилладаг, хэрэв та пикси камерыг эхлэн сурч байгаа бол юу хийх ёстойг бид тайлбарласан болно. Одоо та бяцхан роботыгоо дүрс боловсруулж эхэлж, гурав дахь нүдийг компьютертэйгээ үзэх боломжтой боллоо.

Та мөн энэ төслийг ElectroPeak -ийн албан ёсны вэбсайтаас уншиж болно: