Кескінді өңдеуге кіріспе: Pixy және оның баламалары: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл мақалада біз цифрлық кескінді өңдеудің (DIP) мәні мен суреттерге немесе бейнелерге процесс жасау үшін Pixy сияқты аппараттық құралдарды және басқа құралдарды қолданудың себептерін түсіндіреміз. Мақаланың соңында сіз мыналарды білесіз:

• Цифрлық сурет қалай пайда болады.
• Цифрлық кескінді өңдеу дегеніміз не.
• Суретті өңдеуге арналған құралдар.
• Pixy дегеніміз не және оны қалай қолдануға болады.

1 -қадам: Суретті өңдеу дегеніміз не?

Фотосуреттер, бейнелер және жалпы суреттер біздің естеліктерімізді сақтап қалумен қатар, басқа қосымшалар да бар. Мүмкін сіз қоғамдық орындарда қауіпсіздік камераларын көресіз немесе жағдайды түсінетін желіні, объектіні бақылайтын немесе жетілдірілген роботтарды көресіз, өндірістегі өнімдерді қоспалардан ажыратады және ұқсас немесе тіпті ұқсас емес көптеген қосымшалар суреттердегі кейбір есептеулермен жасайды. есептеулер кескінді өңдеу деп аталады.

Жақсы түсіну үшін сурет құрылымын білу пайдалы. Кез келген сурет - бұл нүктенің кез келген нүктесінде пиксельдік мәні бар сигнал. (пиксель - жарықтық және/немесе түсі бойынша әр түрлі мәнге ие болуы мүмкін цифрлық суреттің негізгі бірлігі, бұл интенсивтілік деп аталады) Сигнал - бұл визуалды сенсор беретін үздіксіз кернеу сигналы, бұл сигнал цифрлық түрлендіріледі. іріктеу сияқты кейбір процестермен қалыптастырыңыз. Бұл деректердің цифрлық формасы цифрлық бейнені жасайтын екі өлшемді массив немесе матрицаға ұқсайды, сондықтан олардың пішіні орналасуы мен мәні үшін f (X, Y) болады. Ұмытпаңыз, әр бейне - бұл секунд ішінде белгілі бір жылдамдықпен ойнайтын суреттер жиынтығы.

Кескінді қалыптастырғаннан кейін процесс басталады. Бізге қандай процесс қажет? Егер бізге суреттен ақпарат қажет болса, біз компьютерлік көруді қолданамыз. Компьютерлік көру - адамның көру қабілетінің үлгісі. Адамның көру қабілеті «үйренуге» және визуалды кірістерден деректерді беруге мүмкіндік береді. Компьютерлік көру-бұл компьютерді цифрлық кескіндерден немесе бейнелерден, тіпті нақты уақыт режимінде жоғары деңгейде түсінуге мәжбүр еткен сала; және цифрлық кескінді өңдеу - соның бір бөлігі.

2 -қадам: Суретті өңдеуді қалай жасауға болады?

Егер біз суретті өңдеуге арналған роботтық қосымша туралы ойласақ, онда екі жол бар:

1. әдеттегі камера модулін таңдау (суретті өңдеусіз қамтамасыз ету), содан кейін қолданушы бағдарламалау мен есептеулерді қолданады.
2. Бұл процесті тез және жеңіл пайдалану үшін қатты бұйымдарды пайдалану; Pixy камерасы сияқты …

бірінші шешім: Біріншіден, MATLAB сияқты әр түрлі жұмсақ бұйымдар немесе кодтауға арналған OpenCV сияқты кітапханалар бар. Өңдеу құралдарында басқа атаулар да бар; бірақ бұл өңдеуді іздейтін танымал атаулар - OpenCV және MATLAB. Олардың арасындағы жылдам салыстыруды қарастырайық. MATLAB пен OpenCV салыстыру кестесі бізге көмектеседі.

Екінші шешім: арнайы жабдықты қолдану! суретті өңдеу мүмкіндігі бар камералар сияқты. Олар әдетте пайдаланушы интерфейсіне ие және кодтауды қажет етпейді. Бұл оңайырақ көрінеді, бірақ қандай да бір жолмен шектеулер жасайды және олар бұл үшін белгіленген нәрсені жасай алады; мысалы, бетті тану камерасы түстерді тани алмайды (мүмкін, микробағдарламаның кейбір өзгерістері тану алгоритмін өзгерте алады, бірақ бұл қиын және кең таралған әдіс!) Екі әдіс, бірақ қайсысы жақсы?

екінші диаграмма - екі әдісті салыстыру.

3 -қадам: Pixy -ді бастау

PIXY-бұл суретті өңдеуге арналған камера модульдерінің бірі, тану алгоритмі түске негізделген сүзу. Бұл камераның негізгі мақсаты - түстерді тану және оларды таныс объект ретінде атау. Бұл камера сіз алдымен қандай түстермен «ойлағанын» «біле» алады.

Енді сіз Pixy -дің не екенін білсеңіз, Pixy -ді қалай қолдануға болатынын көрейік.

4 -қадам: Қажетті жабдықтар

Pixy CMUcam5 кескін сенсоры

Arduino UNO R3

5 -қадам: Pixy -ді бастау

Енді бізбен бірге соңына дейін қадаммен келіңіз:

Алғашқы қадам:

Pixy сатып алу! Кәдімгі PIXY және PIXY2 - бұл pixy камераларының екі нұсқасы. осы тақтаны пайдалану қадамдарын жалғастыратын қарапайым түрді сатып алу үшін жоғарыдағы сілтемені басыңыз.

Екінші:

Оны қосыңыз. Тақтада қуат көзіне арналған USB порты бар. Ол компьютердің USB портына қосылу арқылы қуат алады, оны тақтаның артындағы батареямен (6-10в) екі түйреуіш арқылы қуаттауға болады.

Үшінші:

Оны USB кабелі арқылы компьютерге қосыңыз. Бір ұшы компьютерге, екіншісі PIXY микро USB портына.

Төртінші:

Камераның бағдарламалық жасақтамасын мына жерден жүктеңіз. PIXY Mon - Linux, Mac және Windows платформасына арналған PIXY қосымшасы. Бұл қолданба жасай алатын нәрсе - бұл конфигурация және PIXY көре алатын нәрсені көрсету.

Бесінші:

Осы уақытқа дейін камераны міндетті түрде микроконтроллерге немесе тақтаға қосудың қажеті жоқ, егер сізге басқа ештеңені көрмей тану қажет болса; тану микро байланысқа байланысты емес. Қалай болғанда да, үйрету үшін айқын және жақсы реңкі бар нысанды таңдаңыз. Реңкке негізделген түс сүзгісін тану алгоритмінің арқасында қоршаған ортаның түсі мен жарығы нәтижеге әсер етуі мүмкін. Сонымен, ақ, қара немесе сұр заттарды таңдамаңыз, себебі бұл түстер реңкті емес!

Алтыншы:

Оқытуды бастау үшін PIXY үстіндегі түймені басыңыз. Біріншіден, жарық диоды жыпылықтайды, содан кейін RGB жарық диоды көру аймағының орталық бөлігінің түсін алады. Камераның алдындағы нысанды таңдаңыз, егер жарық диоды дұрыс түсті көрсетсе, ол дұрыс құлыптауды көрсетеді. линзалар мен объект арасындағы қашықтық 6-20 дюйм болуы керек. Екінші әдіс - PIXY MON пайдалану; PIXY MON объектінің үлкен аумағын таңдады, содан кейін ол объектіні таңдайды.

Жетінші:

Нысанның торы pixy mon түрінде көрсетіледі. тордың фонды қоспағанда, объектінің дұрыс аймағы екенін қараңыз. Конфигурациядағы сырғытпалар жақсы аймақты алуға көмектеседі.

Сегізінші:

Енді әрбір «түс» үшін камера нөмірді қояды. 7 қолтаңба тану үшін 7 түсті білдіреді. Бір-біріне жақын түстерді қолдана отырып, мысалы, қызыл-қызғылт-көк түстері бар жапсырмамен камераға арналған затты немесе орынды анықтауға болады, мысалы, бұл жапсырма есіктің орнын көрсетеді. Бұл камерамен мыңдаған объектілерді тануға көмектеседі! Бұл түстер жиынтығы «түс коды» немесе CC деп аталады. CC орнату үшін PIXY mon пайдалану керек, содан кейін оны кез келген қолтаңба сияқты қолдануға болады.

Тоғызыншы:

Сәтті үйретуден кейін, егер камераға микроконтроллер немесе тақта қосылған болса, пикси арқылы анықталған объектіні бере алады. Егер сіз Arduino қолдансаңыз, қосылу үшін осы түйінді пайдаланыңыз. (қосымша ақпарат алу үшін мына жерді басыңыз), содан кейін PIXY кітапханасын осы жерден жүктеп алыңыз, Arduino кітапханаларына Sketch> Кітапхананы қосу> ZIP кітапханасын қосу бағытында қосыңыз. Енді кітапхананың zip файлын таңдаңыз. Бұл жасалды! Енді PIXY әдепкі эскизімен ол X және Y (орналасуы) мен объектінің ені мен ұзындығын (өлшемін) береді. Басқа эскиздерді де қолдануға болады; төңкеру мен еңкейту сияқты. Басқа тақталарды қосуды мына жерден көруге болады.

ЕСКЕРТПЕ: Оқытудың екі әдісі бар: біз түсіндіргендей: 1. PIXY MON жоқ PIXY -ді қолдану, мысалы роботтар мен олар компьютерге қосылмаған. Қол қою нөмірі қалай орнатылады? Егер PIXY оқытудың алғашқы сәттерінде түсін өзгертетін болса, онда қандай түсті бассаңыз, сан орнатылады; қызылдан 1 мәнінен күлгін түске дейін. 2 әдісінде нөмірді орнату тек қосымшамен жүзеге асады.

6 -қадам: «Соңына» жақын

Біз суреттерді қолдану қажеттілігін, цифрлық кескінді өңдеу дегеніміз не және оны қалай жасауға болатынын түсіндірдік. Бізде қандай құралдар бар және қазіргі уақытта бізге көмектесе алады, біз түсіндіру үшін PIXY таңдадық. біз оның қалай жұмыс істейтінін және егер сіз pixy камераларын бастаушы болсаңыз не істеу керектігін түсіндірдік! Енді сіз кішкентай роботтың суретін өңдеуді бастай аласыз және компьютермен үшінші көзді тамашалай аласыз.

Сіз бұл жобаны ElectroPeak ресми сайтынан оқи аласыз: