Sissejuhatus pilditöötlusse: Pixy ja selle alternatiivid: 6 sammu

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Selles artiklis selgitame digitaalse pilditöötluse (DIP) tähendust ja põhjuseid, miks piltide või videote töötlemiseks kasutatakse riistvara, näiteks Pixy ja muid tööriistu. Selle artikli lõpus saate teada järgmist:

• Kuidas digitaalne pilt vormis.
• Mis on digitaalne pilditöötlus.
• Tööriistad piltide töötlemiseks.
• Mis on Pixy ja kuidas seda kasutada.

Samm: mis on pilditöötlus?

Fotodel, videotel ja üldiselt piltidel on lisaks meie mälestuste hetkele ka muid rakendusi. Võib -olla näete avalikes kohtades turvakaameraid või näete, kuidas robotid jälgivad olukorda mõistvat joont, objekti või edasijõudnumat, eraldavad tootmisliini toodetest lisandid ja palju sarnaseid või isegi mitte sarnaseid rakendusi, mida arvutused piltidel teevad. arvutusi nimetatakse pilditöötluseks.

Parima mõistmise huvides on kasulik teada kujutise struktuuri. Iga pilt on signaal, mille piksliväärtused on selle mis tahes punktis. (piksel on digitaalse pildi põhiüksus, mille heleduse ja/või värvi väärtused võivad olla erinevad, neid väärtusi nimetatakse intensiivsuseks) vormis, kasutades mõnda protsessi, näiteks proovivõtmist. Nende andmete digitaalne vorm on nagu kahemõõtmeline massiiv või maatriks, mis teeb digitaalse pildi, nii et nende vorm on asukoha ja väärtuse jaoks f (X, Y). Ärge unustage, et iga video on piltide komplekt, mis mängib sekundis kindla taasesituse kiirusega.

Pärast pildi moodustamist algab protsess. Mis eesmärgil vajame protsessi? Kui vajame pildilt teavet, kasutame arvutinägemust. Arvutinägemine on viis inimese nägemise jäljendamiseks. Inimese nägemisvõime on võimeline "õppima" ja visuaalsetest sisenditest andmeid andma. Arvutinägemine on põhimõtteliselt valdkond, mis pani arvuti digitaalsetelt piltidelt või videotelt isegi reaalajas kasutamiseks kõrgetasemelist arusaamist omandama; ja digitaalne pilditöötlus on selle osa.

Samm: kuidas pilditöötlust teha?

Kui mõtleme pilditöötluse robotrakendusele, on kaks võimalust.

1. tavalise kaameramooduli valimine (pildi pakkumine ilma selle töötlemiseta) ning seejärel kasutaja programmeerimine ja arvutused.
2. Kasutades kõvakaupa, mis teeb seda protsessi kiiremaks ja lihtsamaks kasutamiseks; Nagu pixy kaamera …

esimene lahendus: Esiteks on kodeerimiseks erinevaid pehmeid tooteid nagu MATLAB või teeke nagu OpenCV. Töötlemisvahendites on ka teisi nimesid; kuid seda töötlust otsivad populaarsed nimed on OpenCV ja MATLAB. Vaatame nende kiiret võrdlust. meid aitab MATLABi ja OpenCV võrdluse diagramm.

Teine lahendus: spetsiaalse riistvara kasutamine! nagu pilditöötlusvõimega kaamerad. Tavaliselt on neil kasutajaliides ja nad ei vaja kodeerimist. See tundub lihtsam, kuid seab mingil moel piirangud ja nad saavad teha seda, mida nad on selleks ette näinud; näiteks näotuvastuskaamera ei suuda värvide tuvastamist normaalselt teha (võib -olla mõne püsivara muudatusega võib tuvastamisalgoritmi muuta, kuid see on raske ja mitte levinud viis!) Kaks võimalust, aga kumb on parem?

teine diagramm on kahe võimaluse võrdlus.

Samm: Pixy alustamine

PIXY on üks pilditöötlemiseks määratud kaameramoodulitest, äratundmisalgoritm on värvipõhine filtreerimine. Selle kaamera peamine eesmärk on äratundmisvärvid ja nimetada need tuttavaks objektiks. See kaamera saab "teada", milliseid värve te alguses arvasite.

Nüüd, kui teate, mis on Pixy, vaatame, kuidas saame Pixy kasutama hakata.

Samm: nõutavad riistvarad

Pixy CMUcam5 pildiandur

Arduino UNO R3

Samm: Pixy alustamine

Tule nüüd meiega samm -sammult lõpuni:

Esimene samm:

Piko ostmine! Tavaline PIXY ja PIXY2 on pixy -kaamerate kaks versiooni. tavalise tüübi ostmiseks klõpsake ülaltoodud lingil, mida jätkame selle tahvli kasutamise etappidega.

Teine:

Lülitage see sisse. Plaadil on toite jaoks USB -port. See saab toite, ühendades arvuti USB-pordiga. Seda saab toita kahe tihvti kaudu, mis asuvad laua taga koos akuga (6-10v).

Kolmas:

Ühendage see arvutiga USB -kaabli abil. Üks ots arvuti külge ja teine PIXY mikro -USB -porti.

Neli:

Laadige oma kaamera tarkvara alla siit. PIXY Mon on PIXY rakendus Linuxi, Maci ja Windowsi platvormi jaoks. See rakendus saab konfigureerida ja näidata, mida PIXY näeb.

Viiendaks:

Kuni selle hetkeni ei pea kaamera olema tingimata ühendatud mikrokontrolleri või plaadiga, kui teil on vaja näha ja ära tunda ilma millegi muuta; tuvastamine ei sõltu mikroühendusest. Igatahes valige õpetamiseks objekt, millel on selge ja hea toon. Toonipõhise värvifiltreerimise tuvastamise algoritmi tõttu võivad keskkonna toon ja valgus mõjutada tulemust. Niisiis, ärge valige valgeid, musti või halli esemeid, sest need värvid ei ole toonid!

Kuues:

Õpetamise alustamiseks vajutage nuppu PIXY peal. Esiteks hakkab LED vilkuma ja pärast seda saab RGB LED nägemispiirkonna keskosa värvi. Valige objekt kaamera ette, kui LED -tuli näitas õiget värvi, näitab see õiget lukustust. läätsede ja objekti vaheline kaugus peaks olema 6-20 tolli. Teine võimalus on kasutada PIXY MON; valis PIXY MON -is objekti suure ala ja seejärel valib objekti.

Seitsmes:

Objekti ruudustik kuvatakse pixy mon. vaadake, kas ruudustik on objekti õige ala ilma taustata. Konfiguratsioonis olevad liugurid võivad aidata paremat piirkonda saada.

Kaheksas:

Nüüd määrab kaamera iga värvi jaoks numbri. 7 allkirja tähendab 7 äratuntavat värvi. Kui kasutate värve üksteise lähedal, näiteks punase-roosa-sinise värviga silt, saate kaamera jaoks määrata objekti või koha, näiteks see silt näitab ukse kohta. See aitab selle kaameraga tuhandeid objekte ära tunda! Seda värvikomplekti nimetatakse värvikoodiks või CC -ks. CC seadistamiseks peaksite kasutama PIXY mon ja seejärel saab seda kasutada nagu iga allkirja.

Üheksas:

Kui kaameraga on ühendatud mikrokontroller või tahvel, võib see pärast edukat õpetamist anda pixy abil tuvastatud objekti. Kui kasutate Arduinot, kasutage ühenduse loomiseks seda pistikut. (lisateabe saamiseks klõpsake siin), seejärel laadige siit alla PIXY raamatukogu, lisage Arduino raamatukogud suunas Sketch> Include library> Add ZIP library. Nüüd valige teegi ZIP -fail. See on tehtud! Nüüd annab see PIXY vaikevisandiga X ja Y (asukoht) ning objekti laiuse ja pikkuse (suuruse). Võib kasutada ka teisi visandeid; nagu pan ja kallutada. Teiste plaatide ühendamise kohta näete siin.

MÄRKUS. Õpetamisel on kaks meetodit, nagu me selgitasime: 1. PIXY kasutamine ilma PIXY MONita, nagu näiteks robotid ja nad pole arvutiga ühendatud. Meetod on aga kuidas allkirja numbrit määrata? LED, kui PIXY muudab esimestel õpetamishetkedel värvi, klõps, mille teete, määrab numbri; punasest tähendusest 1 violetse tähenduseni. Meetodi 2 puhul tehakse numbrite seadistamine ainult rakendusega.

6. samm: väga lähedal lõpule

Selgitasime, mis tingis piltide kasutamise vajaduse, mis on digitaalne pilditöötlus ja kuidas seda teha saab. Milliseid viise ja riistvara, mis meid praegu aidata võivad, valisime selgituseks PIXY. selgitasime, kuidas see töötab ja mida teha, kui olete pixy -kaamerate algaja! Nüüd saate alustada oma väikese roboti pilditöötlust ja nautida arvutiga kolmandat silma.

Seda projekti saate lugeda ka ElectroPeaki ametlikul veebisaidil: