Isang Panimula sa Pagpoproseso ng Imahe: Pixy at Mga kahalili Nito: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Sa artikulong ito, Ipapaliwanag namin ang kahulugan ng Digital Image Processing (DIP) at ang mga kadahilanan para sa paggamit ng hardware tulad ng Pixy at iba pang mga tool upang makagawa ng isang proseso sa mga larawan o video. Sa pagtatapos ng artikulong ito, Malalaman mo:

• Paano isang form ng digital na imahe.
• Ano ang pagproseso ng digital na imahe.
• Mga tool para sa pagproseso ng imahe.
• Ano ang Pixy at kung paano ito gamitin.

Hakbang 1: Ano ang Pagpoproseso ng Imahe?

Ang mga larawan, video, at sa pangkalahatan ng mga larawan bilang karagdagan sa pag-save ng isang sandali ng aming mga alaala, mayroon ding iba pang mga application. Siguro nakikita mo ang mga security camera sa mga pampublikong lugar o nakikita mo ang mga robot na sumusubaybay sa isang linya, bagay o mas advanced na napagtatanto ang sitwasyon, pinaghihiwalay ang mga impurities mula sa mga produkto sa linya ng produksyon at maraming mga katulad o kahit na hindi katulad na mga application ay ginagawa sa ilang mga kalkulasyon sa mga larawan at Ito ang mga kalkulasyon ay pinangalanang pagproseso ng imahe.

Para sa pinakamahusay na pag-unawa, kapaki-pakinabang na malaman ang istraktura ng imahe. Ang bawat imahe ay isang senyas na may mga halaga ng pixel sa anumang punto ng na. (Ang pixel ay ang pangunahing yunit ng isang digital na imahe na maaaring magkaroon ng iba't ibang mga halaga para sa kanyang liwanag at / o kulay, ang mga halagang ito ay tinatawag na "intensity") Ang signal ay ang tuluy-tuloy na signal ng boltahe na ibinigay ng visual sensor, ang signal na ito ay i-convert sa digital form na may ilang mga proseso tulad ng sampling. Ang digital form ng data na ito ay tulad ng isang dalawang-dimensional na array o matrix na gumawa ng isang digital na imahe upang ang kanilang form ay f (X, Y) para sa lokasyon at halaga. Huwag kalimutan ang bawat video ay isang hanay ng mga imaheng nagpe-play na may isang tukoy na rate ng pag-play sa isang segundo.

Matapos bumuo ng isang imahe, magsisimula ang proseso. Para sa anong layunin kailangan namin ng isang proseso? Kung kailangan namin ng impormasyon mula sa isang imahe, gagamit kami ng paningin sa computer. Ang paningin sa computer ay isang paraan para sa pagtulad sa paningin ng tao. Ang paningin ng tao ay may kakayahang "malaman" at magbigay ng data mula sa mga visual input. Karaniwan ang paningin ng computer ay ang larangan na gumawa ng computer upang makakuha ng mataas na antas na pag-unawa mula sa mga digital na imahe o video, kahit na para sa mga real-time na paggamit; at digital na pagproseso ng imahe ay isang bahagi ng na.

Hakbang 2: Paano Magagawa ang Pagpoproseso ng Imahe?

Kung iniisip namin ang tungkol sa isang robotic application para sa pagproseso ng imahe, mayroong dalawang paraan:

1. pagpili ng isang karaniwang module ng camera (pagbibigay ng imahe nang walang anumang pagproseso dito) at pagkatapos ay gumagamit ng programa at mga kalkulasyon ng gumagamit.
2. Paggamit ng matitibay na paninda na ginagawa ang prosesong ito para sa mas mabilis at mas madaling paggamit; Tulad ng pixy camera…

unang solusyon: Para sa unang paraan, mayroong iba't ibang mga malambot na paninda tulad ng MATLAB o mga aklatan tulad ng OpenCV para sa pag-coding. Mayroong iba pang mga pangalan sa mga tool sa pagproseso, din; ngunit ang mga tanyag na pangalan na naghahanap para sa pagproseso na ito ay OpenCV at MATLAB. Tingnan natin ang isang mabilis na paghahambing sa pagitan nila. ang tsart ng MATLAB at OpenCV paghahambing ay makakatulong sa amin.

Pangalawang solusyon: paggamit ng isang espesyal na hardware! tulad ng mga camera na may kakayahan sa pagproseso ng imahe. Karaniwan silang may isang interface ng gumagamit at hindi nangangailangan ng pag-coding. Mukhang mas madali iyon ngunit kahit papaano ay gumagawa ng mga limitasyon at magagawa nila kung ano ang tinukoy nila para doon; halimbawa, ang isang camera ng pagtuklas ng mukha ay hindi maaaring gumawa ng pagkilala sa kulay nang normal (marahil sa ilang mga pagbabago sa firmware ay maaaring baguhin ang pagkilala algorithm ngunit iyon ay isang mahirap at hindi karaniwang paraan!) Dalawang paraan, ngunit alin ang mas mahusay?

ang pangalawang tsart ay ang paghahambing ng dalawang paraan.

Hakbang 3: Pagsisimula ng Pixy

Ang PIXY ay isa sa mga module ng camera na tinukoy para sa pagproseso ng imahe, ang pagkilala sa algorithm ay batay sa kulay na pag-filter. Ang pangunahing layunin ng kamera na ito ay ang mga kulay ng pagkilala at pangalanan ang mga ito bilang isang pamilyar na bagay. Ang camera na ito ay maaaring "malaman" kung anong mga kulay ang "naisip" mo noong una.

Ngayong alam mo kung ano ang Pixy, tingnan natin kung paano natin masisimulang gamitin ang Pixy.

Hakbang 4: Kinakailangan na Hardwares

Pixy CMUcam5 Image Sensor

Arduino UNO R3

Hakbang 5: Pagsisimula ng Pixy

Ngayon, sumama ka sa amin hakbang-hakbang hanggang sa katapusan:

Unang hakbang:

Bumibili ng isang pixy! Ang regular na PIXY at PIXY2 ay dalawang bersyon ng mga pixy camera. i-click ang link sa itaas para sa pagbili ng regular na uri, na ipinagpatuloy namin ang mga hakbang sa paggamit ng board na ito.

Pangalawa:

Pasiglahin mo Ang board ay may USB port para sa lakas. Ito ay pinalakas sa pamamagitan ng pagkonekta sa computer USB port. Maaari itong mapagana sa pamamagitan ng dalawang mga pin sa likod ng board na may baterya (6-10v).

Pangatlo:

Ikonekta ito sa computer sa pamamagitan ng USB cable. Isang dulo sa computer at iba pa sa micro USB port ng PIXY.

Forth:

I-download ang software ng iyong cam dito. Ang PIXY Mon ay ang application ng PIXY para sa Linux, Mac at Windows platform. Ang magagawa ng app na ito ay ang pagsasaayos at ipakita kung ano ang nakikita ng PIXY.

Panglima:

Hanggang sa puntong ito, ang camera ay hindi kailangang kumonekta nang kinakailangang sa isang microcontroller o board kung kailangan mong makita at makilala nang walang iba pa; ang pagkilala ay hindi nakasalalay sa koneksyon ng micro. Gayunpaman, para sa pagtuturo, pumili ng isang bagay na may natatanging at mahusay na kulay. Dahil sa pagkilala sa pagsukat ng kulay na batay sa kulay na kulay, ang kulay at ilaw ng kapaligiran ay maaaring makaapekto sa resulta. Kaya, huwag pumili ng puti, itim o kulay-abo na bagay dahil ang mga kulay na ito ay hindi kulay!

Pang-anim:

Itulak ang pindutan sa tuktok ng PIXY upang simulang magturo. Una, ang LED ay magpapikit at pagkatapos nito, isang RGB LED ang makakakuha ng kulay ng gitnang bahagi ng lugar ng paningin. Piliin ang bagay sa harap ng camera, kung ang LED ay nagpakita ng tamang kulay ipinapakita nito ang tamang pag-lock. ang distansya sa pagitan ng mga lente at ng bagay ay dapat na 6-20 pulgada. Ang pangalawang paraan ay ang paggamit ng PIXY MON; pumili ng isang malaking lugar ng bagay sa PIXY MON at pagkatapos ay pipiliin nito ang object.

Pang-pito:

Ang grid ng object ay ipapakita sa pixy mon. tingnan kung ang parilya ay ang tamang lugar ng bagay na hindi kasama ang background. Ang mga slider sa pagsasaayos ay maaaring makatulong na magkaroon ng isang mas mahusay na lugar.

Ikawalo:

Ngayon para sa bawat "kulay", magtatakda ang camera ng isang numero. Ang 7 lagda ay nangangahulugang 7 mga kulay upang makilala. Sa paggamit ng mga kulay na malapit sa bawat isa, halimbawa, isang label na may mga kulay ng pula-rosas-asul maaari mong tukuyin ang isang bagay o lugar para sa camera, halimbawa, ipinapakita ng label na iyon ang lugar ng pinto. Makakatulong ito upang makilala ang libu-libong mga bagay sa camera na ito! Ang hanay ng mga kulay na ito ay tinatawag na "color code" o CC. para sa pagtatakda ng CC dapat mong gamitin ang PIXY mon at pagkatapos ay maaari itong magamit tulad ng anumang lagda.

Ikasiyam:

Matapos ang isang matagumpay na pagtuturo, kung ang isang microcontroller o board ay konektado sa camera, maaaring ibigay ang bagay na nakita ng pixy. Kung gumagamit ka ng isang Arduino, gamitin ang pinout na ito para sa koneksyon. (mag-click dito para sa karagdagang impormasyon), pagkatapos ay i-download ang PIXY library dito, idagdag sa mga aklatan ng Arduino sa direksyon ng Sketch> Isama ang library> Magdagdag ng ZIP library. Piliin ngayon ang zip file ng library. Tapos na! Ngayon kasama ang default na sketch ng PIXY, bibigyan nito ang X at Y (lokasyon) at lapad at haba (laki) ng object. Ang ibang mga sketch ay maaaring magamit din; tulad ng kawali at ikiling. Para sa iba pang mga koneksyon sa board, maaari mong makita dito.

TANDAAN: Ang pagtuturo ay may dalawang pamamaraan tulad ng ipinaliwanag namin: 1. Paggamit ng PIXY nang walang PIXY MON, tulad ng ginagawa ng mga robot at hindi sila konektado sa isang PC. Ang pamamaraan ay magiging ngunit kung paano itakda ang numero ng lagda? Ang humantong kung ang PIXY ay magbabago ng kulay sa mga unang sandali ng pagtuturo, ang pag-click na iyong ginagawa kung aling kulay ang magtatakda ng numero; mula sa pulang kahulugan 1 hanggang sa violet na kahulugan 7. Sa paraan 2, ang setting ng numero ay gagawin sa application lamang.

Hakbang 6: Malapit sa "THE END"

Ipinaliwanag namin ang tungkol sa kung bakit kinakailangan na gumamit ng mga larawan, ano ang pagproseso ng digital na imahe at kung paano ito magagawa. Aling mga paraan mayroon kami at mula sa hardware na kasalukuyang makakatulong sa amin, pinili namin ang PIXY para sa paliwanag. ipinaliwanag namin kung Paano ito gumagana at kung ano ang gagawin kung ikaw ay isang nagsisimula ng mga pixy camera! Maaari mo nang simulan ang pagproseso ng imahe para sa iyong maliit na robot at masiyahan sa pagkakaroon ng pangatlong mata sa iyong computer.

Maaari mo ring basahin ang proyektong ito sa opisyal na website ng ElectroPeak: