En introduktion til billedbehandling: Pixy og dens alternativer: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I denne artikel vil vi forklare betydningen af Digital Image Processing (DIP) og årsagerne til at bruge hardware som Pixy og andre værktøjer til at lave en proces på billeder eller videoer. I slutningen af denne artikel lærer du:

• Sådan formes et digitalt billede.
• Hvad digital billedbehandling er.
• Værktøjer til billedbehandling.
• Hvad Pixy er, og hvordan man bruger det.

Trin 1: Hvad er billedbehandling?

Fotos, videoer og generelt billeder ud over at gemme et øjeblik i vores minder, har også andre applikationer. Måske ser du sikkerhedskameraer på offentlige steder, eller du ser robotter, der sporer en linje, et objekt eller mere avancerede, der indser situationen, adskiller urenheder fra produkter på produktionslinjen og masser af lignende eller endda ikke lignende applikationer gør med nogle beregninger på billeder og Disse beregninger hedder billedbehandling.

For den bedste forståelse er det nyttigt at kende billedstrukturen. Hvert billede er et signal med pixelværdierne på et hvilket som helst tidspunkt af det. (pixel er grundenheden i et digitalt billede, der kan have forskellige værdier for dets lysstyrke og/eller farve, disse værdier kaldes "intensitet") Signalet er det kontinuerlige spændingssignal givet af visuel sensor, dette signal vil blive konverteret til digitalt form med nogle processer som prøveudtagning. Den digitale form af disse data er som et todimensionalt array eller en matrix, der laver et digitalt billede, så deres form er f (X, Y) for placeringen og værdien. Glem ikke, at hver video er et sæt billeder, der afspilles med en bestemt afspilningshastighed på et sekund.

Efter dannelse af et billede starter processen. Til hvilket formål har vi brug for en proces? Hvis vi har brug for oplysninger fra et billede, vil vi bruge computersyn. Computersyn er en måde at efterligne menneskesyn. Menneskelig vision har evnen til at”lære” og give data fra visuelle input. Computersyn er i bund og grund det felt, der fik computeren til at opnå forståelse på højt niveau fra digitale billeder eller videoer, selv til brug i realtid; og digital billedbehandling er en del af det.

Trin 2: Hvordan udføres billedbehandling?

Hvis vi tænker på en robotapplikation til billedbehandling, er der to måder:

1. vælge et sædvanligt kameramodul (giver billedet uden behandling på det) og derefter bruge programmering og beregninger af brugeren.
2. Brug af hårde varer, der gør denne proces til hurtigere og lettere brug; Som et smart kamera …

første løsning: For den første måde er der forskellige bløde varer som MATLAB eller biblioteker som OpenCV til kodning. Der er også andre navne i behandlingsværktøjer; men de populære navne, der søger efter denne behandling, er OpenCV og MATLAB. Lad os se en hurtig sammenligning mellem dem. diagrammet over MATLAB og OpenCV sammenligning vil hjælpe os.

Anden løsning: brug af en særlig hardware! ligesom kameraer med mulighed for billedbehandling. De har normalt en brugergrænseflade og behøver ikke kodning. Det virker lettere, men på en eller anden måde gør det begrænsninger, og de kan gøre, hvad de er specificeret til det; for eksempel kan et ansigtsdetekteringskamera ikke foretage farvegenkendelse normalt (måske med nogle ændringer i firmware kan det ændre genkendelsesalgoritmen, men det er en hård og ikke almindelig måde!) To måder, men hvilken er bedre?

det andet diagram er sammenligning af to måder.

Trin 3: Kom godt i gang med Pixy

PIXY er et af de kameramoduler, der er specificeret til billedbehandling, genkendelsesalgoritmen er farvebaseret filtrering. Hovedformålet med dette kamera er genkendelsesfarver og navngiv dem som et velkendt objekt. Dette kamera kan "lære", hvilke farver du "troede" det i starten.

Nu hvor du ved, hvad Pixy er, lad os se, hvordan vi kan begynde at bruge Pixy.

Trin 4: Påkrævet hardwares

Pixy CMUcam5 billedsensor

Arduino UNO R3

Trin 5: Kom godt i gang med Pixy

Kom nu med os trin for trin indtil slutningen:

Første skridt:

Køber en nisse! Regular PIXY og PIXY2 er to versioner af pixy -kameraer. klik på linket ovenfor for at købe den almindelige type, som vi fortsætter trinene med at bruge dette bord.

Sekund:

Tænd for den. Kortet har en USB -port til strøm. Det vil blive drevet af tilslutning til computerens USB-port. Det kan drives via to ben bag kortet med batteri (6-10v).

Tredje:

Slut den til computeren via USB -kabel. Den ene ende til computeren og den anden til mikro -USB -porten på PIXY.

Foran:

Download softwaren til dit kamera her. PIXY Mon er applikationen af PIXY til Linux, Mac og Windows platform. Hvad denne app kan gøre er konfigurationen og vise, hvad PIXY kan se.

Femte:

Indtil dette punkt behøver kameraet ikke nødvendigvis at være forbundet til en mikrokontroller eller et kort, hvis du skal se og genkende uden andet; genkendelse afhænger ikke af mikroforbindelse. Under alle omstændigheder, til undervisning, vælg et objekt med tydelig og god nuance. På grund af den nuancebaserede farvefiltreringsgenkendelsesalgoritme kan miljøets nuance og lys påvirke resultatet. Så vælg ikke hvide, sorte eller grå genstande, fordi disse farver ikke er nuance!

Sjette:

Tryk på knappen oven på PIXY for at starte undervisningen. Først vil LED'en blinke, og derefter vil en RGB LED få farven på den centrale del af synsområdet. Vælg objektet foran kameraet, hvis LED'en viste den rigtige farve, viser den den rigtige låsning. afstanden mellem linserne og objektet skal være 6-20 tommer. Den anden måde er at bruge PIXY MON; valgte et stort område af objektet i PIXY MON, og derefter vælger det objektet.

Syvende:

Objektets gitter vises i pixy man. se om gitteret er det rigtige område af objektet, herunder ikke baggrunden. Skydere i konfiguration kan hjælpe med at få et bedre område.

Ottende:

Nu for hver “farve” indstiller kameraet et nummer. 7 signaturer betyder 7 farver at genkende. Ved at bruge farver tæt på hinanden, for eksempel en etiket med farverne rød-pink-blå kan du definere et objekt eller et sted for kameraet, f.eks. Viser etiketten dørens sted. Dette kan hjælpe med at genkende tusinder af objekter med dette kamera! Dette sæt farver kaldes "farvekode" eller CC. til indstilling af CC skal du bruge PIXY mon, og derefter kan den bruges som enhver signatur.

Niende:

Efter en vellykket undervisning, hvis en mikrokontroller eller et kort er tilsluttet kameraet, kan objektet detekteres af pixy. Hvis du bruger en Arduino, skal du bruge denne pinout til forbindelse. (klik her for mere info), download derefter PIXY -biblioteket her, tilføj til Arduinos biblioteker i retning af Skitse> Inkluder bibliotek> Tilføj ZIP -bibliotek. Vælg nu bibliotekets zip -fil. Det er gjort! Nu med standardskitsen af PIXY, vil det give X og Y (placering) og bredde og længde (størrelse) på objektet. Andre skitser kan også bruges; som pan og tilt. For andre kortforbindelser kan du se her.

BEMÆRK: Undervisning har to metoder, som vi forklarede: 1. Brug af PIXY uden PIXY MON, som hvad robotter gør, og de er ikke forbundet til en pc. Metoden vil være, men hvordan indstilles signaturnummeret? LED'en, hvis PIXY vil ændre farven i de første øjeblikke af undervisningen, det klik, du gør, på hvilken farve indstiller tallet; fra rød betydning 1 til violet betydning 7. I metode 2 udføres nummerindstillingen kun med applikation.

Trin 6: Meget tæt på “SLUT”

Vi forklarede, hvad der gjorde behovet for at bruge billeder, hvad der er digital billedbehandling, og hvordan det kan gøres. Hvilke måder vi har og fra hardware, der i øjeblikket kan hjælpe os, valgte vi PIXY til forklaringen. Vi forklarede, hvordan det fungerer, og hvad du skal gøre, hvis du er nybegynder af pixy kameraer! Nu kan du starte billedbehandlingen til din lille robot og nyde at have et tredje øje med din computer.

Du kan også læse dette projekt på ElectroPeaks officielle websted: