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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

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

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

Korak 1: Šta 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 proračunima na slikama i proračuni se nazivaju obrada slike.

Za najbolje razumijevanje, korisno je znati strukturu slike. Svaka slika je signal sa vrijednostima piksela u bilo kojoj tački. (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 stalnog 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 koja čini 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 sa slike, upotrijebit ćemo računarski vid. Računarski vid je način oponašanja ljudskog vida. Ljudska vizija ima sposobnost „učenja“i davanja podataka iz vizuelnih podataka. Kompjuterski vid je u osnovi polje koje je učinilo računar stečenim na visokom nivou razumijevanja digitalnih slika ili video zapisa, čak i za upotrebu u stvarnom vremenu; i digitalna obrada slika je dio toga.

Korak 2: Kako izvršiti obradu slike?

Ako razmišljamo o robotskoj aplikaciji za obradu slika, postoje dva načina:

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

prvo rješenje: Za prvi način postoje različiti softverski proizvodi poput MATLAB -a ili biblioteke poput OpenCV za kodiranje. Postoje i druga imena u alatima za obradu; ali popularna imena koja traže ovu obradu su OpenCV i MATLAB. Pogledajmo brzo poređenje među njima. grafikon usporedbe MATLAB -a i OpenCV -a će nam pomoći.

Drugo rješenje: upotreba posebnog hardvera! poput kamera sa mogućnošću obrade slike. Obično imaju korisničko sučelje i ne trebaju kodiranje. Čini se da je to lakše, ali nekako stvara ograničenja i oni mogu učiniti ono što im je za to određeno; na primjer, kamera za prepoznavanje lica ne može normalno prepoznati boje (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 poređenje dva načina.

Korak 3: 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, pogledajmo kako možemo početi koristiti Pixy.

Korak 4: Potrebna oprema

Pixy CMUcam5 senzor slike

Arduino UNO R3

Korak 5: 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 kupovinu običnog tipa, kojim nastavljamo korake korištenja ove ploče.

Sekunda:

Uključite ga. Ploča ima USB priključak za napajanje. Napajat će se povezivanjem na USB port računara. Može se napajati putem dva pina iza ploče s baterijom (6-10v).

Treće:

Povežite ga sa računarom putem USB kabla. Jedan kraj na računaru, a drugi na mikro USB port PIXY -a.

Četvrto:

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

Peto:

Do ovog trenutka, kameru ne morate nužno povezati s mikrokontrolerom ili pločom ako trebate vidjeti i prepoznati bez ičega drugog; prepoznavanje ne zavisi od mikro veze. U svakom slučaju, za poučavanje odaberite objekt jasne i dobre nijanse. Zbog algoritma za prepoznavanje filtriranja boja zasnovanog na nijansama, nijansa i svjetlost okoline mogu utjecati na rezultat. Dakle, ne birajte bijele, crne ili sive predmete jer ove boje nisu nijanse!

Šesto:

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

Sedmo:

Rešetka objekta bit će prikazana pixy mon. provjerite je li mreža desno područje objekta bez pozadine. Klizači u konfiguraciji mogu pomoći u boljem području.

Osmo:

Sada će za svaku “boju” kamera postaviti broj. 7 potpisa znači 7 boja za prepoznavanje. Korištenjem boja koje su blizu jedna drugoj, na primjer, oznakom s bojama crveno-ružičasto-plave, možete definirati objekt ili mjesto za kameru, na primjer, ta oznaka prikazuje mjesto vrata. Ovo može pomoći u prepoznavanju hiljada objekata s ovom kamerom! Ovaj skup boja naziva se „kod boje“ili CC. za postavljanje CC -a trebate koristiti PIXY mon, a zatim se može koristiti kao bilo koji potpis.

Deveta:

Nakon uspješne nastave, 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 biblioteke Arduina u smjeru Sketch> Include library> Add ZIP library. Sada odaberite zip datoteku biblioteke. To je gotovo! Sada sa zadanom skicom PIXY, ona će dati X i Y (lokacija) te širinu i dužinu (veličinu) objekta. Mogu se koristiti i druge skice; kao pan and tilt. Za povezivanje drugih ploča, možete pogledati ovdje.

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

Korak 6: Vrlo blizu “KRAJA”

Objasnili smo šta je dovelo do potrebe za upotrebom slika, šta je digitalna obrada slike 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 funkcionira i što učiniti ako ste početnik u pixy kamerama! Sada možete započeti obradu slike za svog malog robota i uživati u trećem oku s računarom.

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