Uvod v obdelavo slik: Pixy in njene alternative: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

V tem članku bomo razložili pomen digitalne obdelave slik (DIP) in razloge za uporabo strojne opreme, kot je Pixy, in drugih orodij za izdelavo postopkov na slikah ali videoposnetkih. Na koncu tega članka se boste naučili:

• Kako nastane digitalna slika.
• Kaj je digitalna obdelava slik.
• Orodja za obdelavo slik.
• Kaj je Pixy in kako ga uporabljati.

1. korak: Kaj je obdelava slik?

Fotografije, video posnetki in na splošno slike poleg prihranka trenutka naših spominov imajo tudi druge aplikacije. Morda vidite varnostne kamere na javnih mestih ali vidite robote, ki sledijo liniji, predmetu ali naprednejšemu, pri čemer spoznajo situacijo, ločujejo nečistoče od izdelkov na proizvodni liniji in veliko podobnih ali celo ne podobnih aplikacij počne z nekaterimi izračuni na slikah in teh izračuni se imenujejo obdelava slik.

Za boljše razumevanje je koristno poznati strukturo slike. Vsaka slika je signal z vrednostmi slikovnih pik na kateri koli točki. (piksel je osnovna enota digitalne slike, ki ima lahko različne vrednosti za svetlost in/ali barvo, te vrednosti se imenujejo "intenzivnost") Signal je signal neprekinjene napetosti, ki ga daje vizualni senzor, ta signal se pretvori v digitalni z nekaterimi postopki, kot je vzorčenje. Digitalna oblika teh podatkov je kot dvodimenzionalna matrika ali matrika, ki naredi digitalno sliko, zato je njihova oblika f (X, Y) za lokacijo in vrednost. Ne pozabite, da je vsak videoposnetek niz slik, ki se predvajajo z določeno hitrostjo predvajanja v sekundi.

Po oblikovanju slike se bo postopek začel. Za kakšen namen potrebujemo postopek? Če potrebujemo informacije iz slike, bomo uporabili računalniški vid. Računalniški vid je način posnemanja človeškega vida. Človeški vid ima sposobnost "učenja" in podajanja podatkov iz vizualnih vhodov. Računalniški vid je v bistvu področje, ki je računalniku omogočilo visoko razumevanje digitalnih slik ali videoposnetkov, tudi za uporabo v realnem času; del tega je tudi digitalna obdelava slik.

2. korak: Kako narediti obdelavo slik?

Če razmišljamo o robotski aplikaciji za obdelavo slik, obstajata dva načina:

1. izbira običajnega modula kamere (zagotavlja sliko brez kakršne koli obdelave), nato pa uporabnik programira in izračuna.
2. Uporaba trdega blaga, ki izvaja ta postopek za hitrejšo in enostavnejšo uporabo; Kot pixy kamera …

prva rešitev: Za prvi način obstajajo različni mehki izdelki, kot je MATLAB ali knjižnice, kot je OpenCV za kodiranje. V orodjih za obdelavo so tudi druga imena; priljubljena imena, ki iščejo to obdelavo, pa sta OpenCV in MATLAB. Poglejmo hitro primerjavo med njimi. nam bo v pomoč tabela primerjave MATLAB in OpenCV.

Druga rešitev: uporaba posebne strojne opreme! kot fotoaparati z možnostjo obdelave slik. Običajno imajo uporabniški vmesnik in ne potrebujejo kodiranja. To se zdi lažje, vendar nekako omejuje in lahko storijo, kar jim je za to določeno; na primer kamera za zaznavanje obrazov ne more normalno prepoznati barve (morda lahko z nekaj spremembami vdelane programske opreme spremeni algoritem za prepoznavanje, vendar je to trd in ne običajen način!) Dva načina, toda kaj je bolje?

drugi grafikon je primerjava dveh načinov.

3. korak: Začnite s Pixy

PIXY je eden od modulov kamere, določenih za obdelavo slik, algoritem prepoznavanja je barvno filtriranje. Glavni namen te kamere je prepoznavanje barv in jih poimenovati kot znani predmet. Ta fotoaparat se lahko "nauči", za katere barve ste si sprva "mislili".

Zdaj, ko veste, kaj je Pixy, poglejmo, kako lahko začnemo uporabljati Pixy.

4. korak: potrebna strojna oprema

Pixy CMUcam5 slikovni senzor

Arduino UNO R3

5. korak: Začnite s Pixy

Zdaj pa stopite z nami korak za korakom do konca:

Prvi korak:

Nakup pixyja! Navadni PIXY in PIXY2 sta dve različici pixy kamer. kliknite zgornjo povezavo za nakup običajnega tipa, ki ga nadaljujemo z uporabo te plošče.

Drugič:

Vklopi. Plošča ima vrata USB za napajanje. Napajal se bo s priključitvijo na vrata USB računalnika. Napajal se bo lahko prek dveh zatičev za ploščo z baterijo (6-10V).

Tretjič:

Povežite ga z računalnikom prek kabla USB. En konec do računalnika, drugi pa do vrat USB PIXY.

Naprej:

Prenesite programsko opremo za svojo kamero tukaj. PIXY Mon je aplikacija PIXY za platforme Linux, Mac in Windows. Ta aplikacija lahko naredi konfiguracijo in prikaže, kaj lahko vidi PIXY.

Peti:

Do takrat fotoaparata ni treba nujno priključiti na mikrokrmilnik ali ploščo, če ga želite videti in prepoznati brez drugega; prepoznavanje ni odvisno od mikro povezave. Kakorkoli, za poučevanje izberite predmet z izrazitim in dobrim odtenkom. Zaradi algoritma prepoznavanja barvnega filtriranja, ki temelji na odtenkih, lahko odtenek in svetloba okolja vplivata na rezultat. Zato ne izbirajte belih, črnih ali sivih predmetov, ker te barve niso odtenkov!

Šesti:

Pritisnite gumb na vrhu PIXY za začetek poučevanja. Najprej bo LED utripala, nato pa bo LED RGB dobila barvo osrednjega dela vidnega območja. Izberite predmet pred kamero, če je LED -dioda pokazala pravo barvo, kaže desno zaklepanje. razdalja med lečami in predmetom mora biti 6-20 palcev. Drugi način je uporaba PIXY MON; izbral veliko površino predmeta v PIXY MON in nato izbere predmet.

Sedmi:

Mreža predmeta bo prikazana v piksi pon. preverite, ali je mreža desno območje predmeta, ki ne vključuje ozadja. Drsniki v konfiguraciji lahko pripomorejo k boljšemu območju.

Osmi:

Zdaj bo za vsako "barvo" kamera nastavila številko. 7 podpisov pomeni 7 barv za prepoznavanje. Z uporabo barv, ki so blizu ena drugi, na primer z oznako z barvami rdeče-roza-modre, lahko določite predmet ali mesto za kamero, na primer ta oznaka prikazuje mesto vrat. To lahko pomaga prepoznati tisoče predmetov s to kamero! Ta nabor barv se imenuje "barvna koda" ali CC. za nastavitev CC uporabite PIXY mon in nato ga lahko uporabite kot kateri koli podpis.

Deveta:

Po uspešnem poučevanju, če je mikrokrmilnik ali plošča povezana s kamero, lahko da predmet, ki ga zazna pixy. Če uporabljate Arduino, uporabite ta pinout za povezavo. (kliknite tukaj za več informacij), nato prenesite knjižnico PIXY tukaj, dodajte v knjižnice Arduina v smeri Sketch> Vključi knjižnico> Dodaj knjižnico ZIP. Zdaj izberite datoteko zip v knjižnici. To je narejeno! Zdaj s privzeto skico PIXY bo dal X in Y (lokacija) ter širino in dolžino (velikost) predmeta. Uporabite lahko tudi druge skice; kot nagib in nagib. Za povezavo drugih plošč si lahko ogledate tukaj.

OPOMBA: Poučevanje ima dve metodi, kot smo pojasnili: 1. Uporaba PIXY brez PIXY MON, na primer, kaj počnejo roboti in niso povezani z računalnikom. Metoda bo, ampak kako nastaviti številko podpisa? Če bo PIXY spremenil barvo v prvih trenutkih poučevanja, bo klik, na katerem bo barva nastavila številko; od rdečega pomena 1 do vijoličnega pomena 7. Pri metodi 2 bo nastavitev številke izvedena samo z aplikacijo.

6. korak: Zelo blizu »KONCA«

Pojasnili smo, zakaj je bila potrebna uporaba slik, kaj je digitalna obdelava slik in kako je to mogoče. Katere načine imamo in od strojne opreme, ki nam lahko trenutno pomagajo, smo za razlago izbrali PIXY. razložili smo, kako deluje in kaj storiti, če ste začetnik pixy kamer! Zdaj lahko začnete obdelavo slik za svojega majhnega robota in uživate v tretjem očesu z računalnikom.

Ta projekt si lahko preberete tudi na uradni spletni strani ElectroPeak: