Въведение в обработката на изображения: Pixy и неговите алтернативи: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

В тази статия ще обясним значението на цифровата обработка на изображения (DIP) и причините за използването на хардуер като Pixy и други инструменти за създаване на процес върху снимки или видеоклипове. В края на тази статия ще научите:

• Как се формира цифрово изображение.
• Какво е обработка на цифрово изображение.
• Инструменти за обработка на изображения.
• Какво представлява Pixy и как да го използвам.

Стъпка 1: Какво представлява обработката на изображения?

Снимки, видеоклипове и като цяло снимки, освен че запазват момент от нашите спомени, имат и други приложения. Може би виждате охранителни камери на обществени места или виждате роботи, проследяващи линия, обект или по -напреднали, осъзнаващи ситуацията, отделящи примеси от продуктите на производствената линия и много подобни или дори не подобни приложения правят с някои изчисления на снимки и Тези изчисленията се наричат обработка на изображения.

За най -добро разбиране е полезно да знаете структурата на изображението. Всяко изображение е сигнал със стойностите на пикселите във всяка точка от това. (пикселът е основната единица на цифрово изображение, което може да има различни стойности за своята яркост и/или цвят, тези стойности се наричат „интензитет“) Сигналът е непрекъснат сигнал за напрежение, даден от визуалния сензор, този сигнал ще бъде преобразуван в цифров форма с някои процеси като вземане на проби. Цифровата форма на тези данни е като двуизмерен масив или матрица, които правят цифрово изображение, така че формата им е f (X, Y) за местоположението и стойността. Не забравяйте, че всеки видеоклип е набор от изображения, които се възпроизвеждат със специфична скорост на възпроизвеждане за секунда.

След формиране на изображение процесът ще започне. За каква цел се нуждаем от процес? Ако се нуждаем от информация от изображение, ще използваме компютърно зрение. Компютърното зрение е начин за подражание на човешкото зрение. Човешкото зрение има способността да „учи“и да дава данни от визуални данни. Компютърното зрение по същество е областта, която направи компютъра да придобие разбиране на високо ниво от цифрови изображения или видеоклипове, дори за използване в реално време; и цифровата обработка на изображения е част от това.

Стъпка 2: Как да извършим обработка на изображения?

Ако мислим за роботизирано приложение за обработка на изображения, има два начина:

1. избор на обикновен модул за камера (предоставяне на изображението без никаква обработка върху него) и след това използване на програмиране и изчисления от потребителя.
2. Използване на твърди изделия, които извършват този процес за по -бързо и по -лесно използване; Като пикси камера …

първо решение: За първия начин има различни софтуерни изделия като MATLAB или библиотеки като OpenCV за кодиране. В инструментите за обработка има и други имена; но популярните имена, търсещи тази обработка, са OpenCV и MATLAB. Нека видим бързо сравнение между тях. таблицата за сравнение на MATLAB и OpenCV ще ни помогне.

Второ решение: използване на специален хардуер! като камери с възможност за обработка на изображения. Обикновено те имат потребителски интерфейс и не се нуждаят от кодиране. Това изглежда по -лесно, но по някакъв начин създава ограничения и те могат да направят това, което са посочили за това; например камера за разпознаване на лица не може да разпознава цветовете нормално (може би с някои промени във фърмуера може да промени алгоритъма за разпознаване, но това е труден и не често срещан начин!) Два начина, но кой е по -добър?

втората диаграма е сравнение на два начина.

Стъпка 3: Първи стъпки от Pixy

PIXY е един от модулите на камерата, определени за обработка на изображения, алгоритъмът за разпознаване е филтриране на базата на цвят. Основната цел на тази камера е разпознаването на цветовете и да ги нарече като познат обект. Тази камера може да „научи“какви цветове сте „помислили“отначало.

Сега, когато знаете какво е Pixy, нека да видим как можем да започнем да използваме Pixy.

Стъпка 4: Необходими хардуерни елементи

Pixy CMUcam5 сензор за изображения

Arduino UNO R3

Стъпка 5: Първи стъпки от Pixy

Сега, елате с нас стъпка по стъпка до края:

Първа стъпка:

Купуване на пикси! Обикновените PIXY и PIXY2 са две версии на pixy камери. щракнете върху връзката по -горе, за да закупите обикновения тип, който продължаваме стъпките за използване на тази дъска.

Второ:

Включете го. Платката има USB порт за захранване. Той ще се захранва чрез свързване към USB порта на компютъра. Може да се захранва чрез два пина зад платката с батерия (6-10v).

Трето:

Свържете го към компютъра чрез USB кабел. Единият край към компютъра, а другият към микро USB порта на PIXY.

На четвърто място:

Изтеглете софтуера на вашата камера тук. PIXY Mon е приложението на PIXY за Linux, Mac и Windows платформа. Това, което това приложение може да направи, е конфигурацията и показва какво може да види PIXY.

Пето:

До този момент камерата не е задължително да бъде свързана непременно към микроконтролер или платка, ако трябва да виждате и разпознавате без нищо друго; разпознаването не зависи от микро връзката. Както и да е, за преподаване, изберете обект с отчетлив и добър оттенък. Поради алгоритъма за разпознаване на цветовия филтър, базиран на нюанси, нюансът и светлината на околната среда могат да повлияят на резултата. Така че, не избирайте бели, черни или сиви предмети, защото тези цветове не са нюанси!

Шесто:

Натиснете бутона върху PIXY, за да започнете да преподавате. Първо светодиодът ще мига и след това RGB светодиод ще получи цвета на централната част на зрителната зона. Изберете обекта пред камерата, ако светодиодът показва правилния цвят, той показва правилното заключване. разстоянието между лещите и обекта трябва да бъде 6-20 инча. Вторият начин е използването на PIXY MON; избра голяма площ от обекта в PIXY MON и след това той избира обекта.

Седмо:

Решетката на обекта ще бъде показана в pixy mon. вижте дали решетката е дясната област на обекта, без да включва фона. Плъзгачите в конфигурацията могат да помогнат за по -добра площ.

Осмо:

Сега за всеки „цвят“камерата ще зададе номер. 7 подписа означават 7 цвята за разпознаване. Като използвате цветове, близки един до друг, например етикет с цветовете червено-розово-синьо, можете да определите обект или място за камера, например, че етикетът показва мястото на вратата. Това може да помогне за разпознаването на хиляди обекти с тази камера! Този набор от цветове се нарича „цветен код“или CC. за настройка на CC трябва да използвате PIXY mon и след това може да се използва като всеки подпис.

Девети:

След успешно преподаване, ако микроконтролер или платка е свързана към камерата, може да даде обекта, открит от pixy. Ако използвате Arduino, използвайте този извод за връзка. (щракнете тук за повече информация), след това изтеглете библиотеката PIXY тук, добавете към библиотеките на Arduino в посока Sketch> Include library> Add ZIP library. Сега изберете zip файла на библиотеката. Това е направено! Сега със скицата по подразбиране на PIXY, тя ще даде X и Y (местоположение) и ширина и дължина (размер) на обекта. Могат да се използват и други скици; като пан и наклон. За свързване на други платки можете да видите тук.

ЗАБЕЛЕЖКА: Обучението има два метода, както обяснихме: 1. Използване на PIXY без PIXY MON, като това, което правят роботите и не са свързани с компютър. Методът ще бъде, но как да зададете номера на подписа? Светодиодът, ако PIXY ще промени цвета в първите моменти на преподаване, щракването върху който цвят ще зададе номера; от червено значение 1 до виолетово значение 7. В метод 2 настройката на номера ще се извършва само с приложение.

Стъпка 6: Много близо до „КРАЯ“

Обяснихме за какво се наложи използването на снимки, какво е цифрова обработка на изображения и как може да се направи. Кои начини имаме и от хардуера, който в момента може да ни помогне, избрахме PIXY за обяснението. обяснихме как работи и какво да правите, ако сте начинаещ на pixy камери! Сега можете да започнете обработката на изображения за вашия малък робот и да се насладите на третото око на компютъра.

Можете също да прочетете този проект на официалния уебсайт на ElectroPeak: