Uvod u obradu slike: Pixy i njegove alternative: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

U ovom ćemo članku objasniti značenje digitalne obrade slika (DIP) i razloge korištenja hardvera poput Pixyja i drugih alata za izradu slika ili video zapisa. Na kraju ovog članka naučit ćete:

• Kako nastaje digitalna slika.
• Što je digitalna obrada slike.
• Alati za obradu slike.
• Što je Pixy i kako ga koristiti.

Korak 1: Što je obrada slike?

Fotografije, videozapisi i općenito slike osim što čuvaju trenutak sjećanja, imaju i druge aplikacije. Možda vidite sigurnosne kamere na javnim mjestima ili vidite robote koji prate liniju, objekt ili naprednije shvaćajući situaciju, odvajajući nečistoće od proizvoda na proizvodnoj liniji i mnoge slične ili čak i ne slične aplikacije rade s nekim izračunima na slikama i proračuni se nazivaju obrada slike.

Za najbolje razumijevanje, korisno je znati strukturu slike. Svaka slika je signal s vrijednostima piksela u bilo kojoj točki. (piksel je osnovna jedinica digitalne slike koja može imati različite vrijednosti za svoju svjetlinu i/ili boju, te se vrijednosti nazivaju "intenzitet") Signal je signal kontinuiranog napona koji daje vizualni senzor, ovaj signal će se pretvoriti u digitalni obliku s nekim procesima poput uzorkovanja. Digitalni oblik ovih podataka je poput dvodimenzionalnog niza ili matrice koji čine digitalnu sliku pa je njihov oblik f (X, Y) za lokaciju i vrijednost. Ne zaboravite da je svaki videozapis skup slika koje se reproduciraju s određenom brzinom reprodukcije u sekundi.

Nakon formiranja slike, proces će započeti. U koju svrhu nam je potreban proces? Ako nam trebaju informacije iz slike, koristit ćemo računalni vid. Računalni vid način je oponašanja ljudskog vida. Ljudski vid ima sposobnost "učenja" i davanja podataka iz vizualnih podataka. Računalni vid u osnovi je područje koje je omogućilo računalu stjecanje visoke razine razumijevanja iz digitalnih slika ili video zapisa, čak i za upotrebu u stvarnom vremenu; dio toga je i digitalna obrada slika.

Korak 2: Kako izvršiti obradu slike?

Razmišljamo li o robotskoj aplikaciji za obradu slike, postoje dva načina:

1. odabirom uobičajenog modula kamere (pruža sliku bez ikakve obrade na njemu), a zatim korisnikom programira i izračunava.
2. Korištenje tvrde robe koja obavlja ovaj postupak za bržu i lakšu upotrebu; Kao pixy kamera …

prvo rješenje: Za prvi način postoje različiti softverski proizvodi poput MATLAB -a ili biblioteke poput OpenCV -a za kodiranje. U alatima za obradu postoje i drugi nazivi; ali popularna imena koja traže ovu obradu su OpenCV i MATLAB. Pogledajmo brzu usporedbu među njima. grafikon usporedbe MATLAB -a i OpenCV -a pomoći će nam.

Drugo rješenje: pomoću posebnog hardvera! poput kamera s mogućnošću obrade slike. Obično imaju korisničko sučelje i ne trebaju kodiranje. To se čini lakšim, ali nekako stvara ograničenja i oni mogu učiniti ono što im je za to određeno; na primjer, kamera za otkrivanje lica ne može normalno prepoznati boju (možda s nekim promjenama u firmveru može promijeniti algoritam prepoznavanja, ali to je težak i neuobičajen način!) Dva načina, ali koji je bolji?

drugi grafikon je usporedba dva načina.

3. korak: Pixy za početak

PIXY je jedan od modula kamere specificiranih za obradu slike, algoritam prepoznavanja je filtriranje u boji. Glavna svrha ove kamere je prepoznavanje boja i davanje im naziva poznatog objekta. Ova kamera može "naučiti" koje boje ste na prvu "pomislili".

Sada kada znate što je Pixy, da vidimo kako možemo početi koristiti Pixy.

Korak 4: Potrebna hardverska oprema

Pixy CMUcam5 senzor slike

Arduino UNO R3

5. korak: Pixy za početak

Pođite s nama korak po korak do kraja:

Prvi korak:

Kupujem pixy! Obični PIXY i PIXY2 dvije su verzije pixy kamera. kliknite gornju vezu za kupnju običnog tipa, kojim nastavljamo korake korištenja ove ploče.

Drugi:

Uključite ga. Ploča ima USB priključak za napajanje. Napajat će se spajanjem na USB priključak računala. Može se napajati putem dva pina iza ploče s baterijom (6-10V).

Treći:

Spojite ga na računalo putem USB kabela. Jedan kraj na računalo, a drugi na mikro USB priključak uređaja PIXY.

Dalje:

Ovdje preuzmite softver svoje kamere. PIXY Mon aplikacija je PIXY za Linux, Mac i Windows platformu. Ono što ova aplikacija može učiniti je konfiguracija i prikaz onoga što PIXY može vidjeti.

Peti:

Do ovog trenutka fotoaparat ne mora nužno biti spojen na mikrokontroler ili ploču ako trebate vidjeti i prepoznati bez ičega drugog; prepoznavanje ne ovisi o mikro povezivanju. U svakom slučaju, za poučavanje odaberite objekt jasne i dobre nijanse. Zbog algoritma za prepoznavanje filtriranja boja temeljenog na nijansama, nijansa i svjetlost okoline mogu utjecati na rezultat. Dakle, ne birajte bijele, crne ili sive predmete jer ove boje nisu nijanse!

Šesti:

Pritisnite gumb na vrhu PIXY -a za početak poučavanja. Prvo će LED treperiti, a nakon toga će RGB LED dobiti boju središnjeg dijela vidnog područja. Odaberite objekt ispred kamere, ako je LED pokazao ispravnu boju, to znači da se zaključava. udaljenost između leća i predmeta trebala bi biti 6-20 inča. Drugi način je korištenje PIXY MON; odabrao veliko područje objekta u PIXY MON, a zatim odabrao objekt.

Sedmi:

Rešetka objekta bit će prikazana u pixy pon. vidjeti je li rešetka desno područje objekta ne uključujući pozadinu. Klizači u konfiguraciji mogu pomoći u boljem području.

Osmi:

Sada će za svaku "boju" kamera postaviti broj. 7 potpisa znači 7 boja za prepoznavanje. Pomoću boja koje su blizu jedna drugoj, na primjer, oznaka s bojama crveno-ružičasto-plava, možete definirati objekt ili mjesto za kameru, na primjer, ta oznaka prikazuje mjesto vrata. Ovo može pomoći u prepoznavanju tisuća objekata s ovom kamerom! Ovaj skup boja naziva se "kod boje" ili CC. za postavljanje CC -a trebate koristiti PIXY mon i tada se može koristiti kao i svaki potpis.

Deveti:

Nakon uspješnog podučavanja, ako je mikrokontroler ili ploča spojena na kameru, može dati objekt koji je otkrio pixy. Ako koristite Arduino, upotrijebite ovaj pinout za povezivanje. (kliknite ovdje za više informacija), zatim preuzmite PIXY biblioteku ovdje, dodajte u knjižnice Arduina u smjeru Sketch> Include library> Add ZIP library. Sada odaberite zip datoteku biblioteke. To je učinjeno! Sada sa zadanom skicom PIXY, ona će dati X i Y (mjesto) te širinu i duljinu (veličinu) objekta. Mogu se koristiti i druge skice; poput pan and tilt. Za povezivanje drugih ploča, možete vidjeti ovdje.

NAPOMENA: Kako smo objasnili, poučavanje ima dvije metode: 1. Korištenje PIXY -a bez PIXY MON -a, poput onoga što rade roboti i nisu povezani s računalom. Metoda će biti, ali kako postaviti broj potpisa? Ako PIXY promijeni boju u prvim trenucima poučavanja, klikanjem na koju boju ćete postaviti broj; od crvenog u značenju 1 do ljubičastog u značenju 7. U 2. metodi postavljanje broja izvršit će se samo primjenom.

Korak 6: Vrlo blizu "KRAJA"

Objasnili smo što je dovelo do potrebe za korištenjem slika, što je digitalna obrada slika i kako se to može učiniti. Koje načine imamo i od hardvera koji nam trenutno mogu pomoći, za objašnjenje smo odabrali PIXY. objasnili smo kako to radi i što učiniti ako ste početnik u pixy kamerama! Sada možete započeti obradu slike za svog malog robota i uživati u trećem oku s računalom.

Ovaj projekt možete pročitati i na službenoj web stranici ElectroPeak -a: