Pengenalan Pemprosesan Imej: Pixy & Alternatifnya: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Dalam artikel ini, Kami akan menerangkan maksud Pemprosesan Imej Digital (DIP) dan alasan penggunaan perkakasan seperti Pixy dan alat lain untuk membuat proses pada gambar atau video. Pada akhir artikel ini, Anda akan belajar:

• Bagaimana bentuk gambar digital.
• Apa itu pemprosesan gambar digital.
• Alat untuk memproses gambar.
• Apa itu Pixy dan bagaimana menggunakannya.

Langkah 1: Apa itu Pemprosesan Imej?

Foto, video, dan umumnya gambar selain menyimpan sedikit masa kenangan kita, mempunyai aplikasi lain juga. Mungkin anda melihat kamera keselamatan di tempat awam atau anda melihat robot mengesan garis, objek atau lebih maju menyedari keadaan, memisahkan kekotoran dari produk di barisan pengeluaran dan banyak aplikasi serupa atau bahkan tidak serupa dengan beberapa pengiraan pada gambar dan Ini pengiraan dinamakan pemprosesan gambar.

Untuk pemahaman yang terbaik, sangat berguna untuk mengetahui struktur gambar. Setiap gambar adalah isyarat dengan nilai piksel pada titik tersebut. (piksel adalah unit dasar gambar digital yang dapat memiliki nilai yang berbeda untuk kecerahan dan / atau warnanya, nilai-nilai ini disebut "intensitas") Sinyal adalah isyarat voltan berterusan yang diberikan oleh sensor visual, isyarat ini akan ditukar menjadi digital bentuk dengan beberapa proses seperti persampelan. Bentuk digital data ini adalah seperti array dua dimensi atau matriks membuat gambar digital sehingga bentuknya adalah f (X, Y) untuk lokasi dan nilai. Jangan lupa setiap video adalah sekumpulan gambar yang dimainkan dengan kadar permainan tertentu dalam sekejap.

Setelah membentuk gambar, prosesnya akan bermula. Untuk tujuan mana kita memerlukan proses? Sekiranya kita memerlukan maklumat dari gambar, kita akan menggunakan penglihatan komputer. Penglihatan komputer adalah cara untuk meniru penglihatan manusia. Penglihatan manusia mempunyai kemampuan untuk "belajar" dan memberikan data dari input visual. Visi komputer pada dasarnya adalah bidang yang menjadikan komputer memperoleh pemahaman tahap tinggi dari gambar atau video digital, walaupun untuk penggunaan masa nyata; dan pemprosesan imej digital adalah sebahagian daripada itu.

Langkah 2: Bagaimana Melakukan Pemprosesan Imej?

Sekiranya kita memikirkan aplikasi robot untuk pemprosesan gambar, ada dua cara:

1. memilih modul kamera biasa (menyediakan gambar tanpa pemprosesan di atasnya) dan kemudian menggunakan pengaturcaraan dan pengiraan oleh pengguna.
2. Menggunakan alat sulit yang melakukan proses ini untuk penggunaan yang lebih cepat dan lebih mudah; Seperti kamera pixy …

penyelesaian pertama: Untuk cara pertama, terdapat pelbagai perisian lembut seperti MATLAB atau perpustakaan seperti OpenCV untuk pengekodan. Terdapat juga nama lain dalam alat pemprosesan; tetapi nama popular yang mencari pemprosesan ini adalah OpenCV dan MATLAB. Mari kita lihat perbandingan pantas antara mereka. carta perbandingan MATLAB dan OpenCV akan membantu kami.

Penyelesaian kedua: menggunakan perkakasan khas! seperti kamera dengan kemampuan memproses gambar. Mereka biasanya mempunyai antara muka pengguna dan tidak memerlukan pengekodan. Itu nampaknya lebih mudah tetapi entah bagaimana membuat batasan dan mereka dapat melakukan apa yang ditentukan untuk itu; sebagai contoh, kamera pengesanan wajah tidak dapat melakukan pengecaman warna secara normal (mungkin dengan beberapa perubahan dalam firmware dapat mengubah algoritma pengecaman tetapi itu adalah cara yang sukar dan tidak biasa!) Dua cara, tetapi mana yang lebih baik?

carta kedua adalah perbandingan dua cara.

Langkah 3: Bermula oleh Pixy

PIXY adalah salah satu modul kamera yang ditentukan untuk pemprosesan gambar, algoritma pengenalan adalah penapisan berdasarkan warna. Tujuan utama kamera ini adalah warna pengecaman dan menamakannya sebagai objek yang tidak asing lagi. Kamera ini dapat "belajar" warna apa yang anda "fikirkan" pada mulanya.

Sekarang setelah anda mengetahui apa itu Pixy, mari kita lihat bagaimana kita dapat mula menggunakan Pixy.

Langkah 4: Perkakasan yang Diperlukan

Sensor Imej Pixy CMUcam5

Arduino UNO R3

Langkah 5: Bermula dengan Pixy

Sekarang, ikut kami selangkah demi selangkah hingga akhir:

Langkah pertama:

Membeli pixy! PIXY biasa dan PIXY2 adalah dua versi kamera pixy. klik pautan di atas untuk membeli jenis biasa, yang mana kami teruskan langkah menggunakan papan ini.

Kedua:

Kuasa. Papan mempunyai port USB untuk kuasa. Ia akan dihidupkan dengan menyambung ke port USB komputer. Ia boleh dihidupkan melalui dua pin di belakang papan dengan bateri (6-10v).

Ketiga:

Sambungkannya ke komputer melalui kabel USB. Satu hujung ke komputer dan yang lain ke port USB mikro PIXY.

Keempat:

Muat turun perisian kamera anda di sini. PIXY Mon adalah aplikasi PIXY untuk platform Linux, Mac dan Windows. Apa yang boleh dilakukan oleh aplikasi ini ialah konfigurasi dan tunjukkan apa yang dapat dilihat oleh PIXY.

Kelima:

Hingga saat ini, kamera tidak perlu disambungkan semestinya ke mikrokontroler atau papan jika anda perlu melihat dan mengenali tanpa perkara lain; pengecaman tidak bergantung pada sambungan mikro. Bagaimanapun, untuk mengajar, pilih objek dengan rona yang berbeza dan bagus. Kerana algoritma pengecaman penapisan warna berdasarkan warna, rona dan cahaya persekitaran dapat mempengaruhi hasilnya. Oleh itu, jangan memilih objek putih, hitam atau kelabu kerana warna ini tidak berwarna!

Keenam:

Tekan butang di atas PIXY untuk memulakan pengajaran. Pertama, LED akan berkelip dan selepas itu, LED RGB akan mendapat warna bahagian tengah kawasan penglihatan. Pilih objek di depan kamera, jika LED menunjukkan warna yang tepat, ia menunjukkan penguncian kanan. jarak antara lensa dan objek hendaklah 6-20 inci. Cara kedua ialah menggunakan PIXY MON; memilih kawasan luas objek dalam PIXY MON dan kemudian memilih objek.

Ketujuh:

Kotak objek akan ditunjukkan dalam pixy mon. lihat sama ada grid adalah kawasan objek yang betul tidak termasuk latar belakang. Penggeser dalam konfigurasi dapat membantu mendapatkan kawasan yang lebih baik.

Kelapan:

Sekarang untuk setiap "warna", kamera akan menetapkan nombor. 7 tandatangan bermaksud 7 warna untuk dikenali. Dengan menggunakan warna yang berdekatan antara satu sama lain, misalnya, label dengan warna merah-merah jambu-biru anda dapat menentukan objek atau tempat untuk kamera, misalnya, label itu menunjukkan tempat pintu. Ini dapat membantu mengenali beribu-ribu objek dengan kamera ini! Kumpulan warna ini disebut "kod warna" atau CC. untuk menetapkan CC anda harus menggunakan PIXY mon dan kemudian ia boleh digunakan seperti tandatangan apa pun.

Kesembilan:

Setelah pengajaran berjaya, jika mikrokontroler atau papan disambungkan ke kamera, dapat memberikan objek yang dikesan oleh pixy. Sekiranya anda menggunakan Arduino, gunakan pinout ini untuk sambungan. (klik di sini untuk maklumat lebih lanjut), kemudian muat turun perpustakaan PIXY di sini, tambahkan ke perpustakaan Arduino ke arah Sketsa> Sertakan perpustakaan> Tambahkan perpustakaan ZIP. Sekarang pilih fail zip perpustakaan. Sudah selesai! Sekarang dengan lakaran lalai PIXY, ia akan memberikan X dan Y (lokasi) dan lebar dan panjang (ukuran) objek. Lakaran lain juga boleh digunakan; seperti kuali dan kecondongan. Untuk sambungan papan lain, anda boleh lihat di sini.

CATATAN: Pengajaran mempunyai dua kaedah seperti yang kami jelaskan: 1. Menggunakan PIXY tanpa PIXY MON, seperti apa yang dilakukan robot dan mereka tidak disambungkan ke PC. Kaedahnya akan tetapi bagaimana untuk menetapkan nombor tandatangan? Dipimpin jika PIXY akan menukar warna pada saat-saat pertama pengajaran, klik yang anda lakukan pada warna yang akan menetapkan nombor; dari makna merah 1 hingga makna ungu 7. Dalam kaedah 2, penetapan nombor akan dilakukan dengan aplikasi sahaja.

Langkah 6: Sangat Dekat dengan "THE END"

Kami menerangkan tentang apa yang diperlukan untuk menggunakan gambar, apa itu pemprosesan gambar digital dan bagaimana ia dapat dilakukan. Cara mana yang kita ada dan dari perkakasan yang pada masa ini dapat membantu kita, kita memilih PIXY untuk penjelasannya. kami menerangkan Bagaimana ia berfungsi dan apa yang harus dilakukan jika anda seorang pemula kamera pixy! Sekarang anda boleh memulakan pemprosesan gambar untuk robot kecil anda dan menikmati mata ketiga dengan komputer anda.

Anda juga boleh membaca projek ini di laman web rasmi ElectroPeak: