Görüntü İşləməyə Giriş: Pixy və Alternativləri: 6 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu yazıda, Digital Image Processing (DIP) anlayışının mənasını və Pixy kimi aparatlardan istifadə etmə səbəblərini və şəkillərdə və ya videolarda bir proses etmək üçün digər vasitələri izah edəcəyik. Bu yazının sonunda öyrənəcəksiniz:

• Necə rəqəmsal bir şəkil.
• Rəqəmsal görüntü emalı nədir.
• Şəkil emalı üçün vasitələr.
• Pixy nədir və necə istifadə olunur.

Addım 1: Şəkil İşləmə nədir?

Fotoların, videoların və ümumiyyətlə şəkillərin xatirələrimizin bir anını saxlamasının yanında başqa tətbiqləri də var. Bəlkə də ictimai yerlərdə təhlükəsizlik kameraları görürsünüz və ya vəziyyətin fərqinə varan bir xətti, obyekti və ya daha qabaqcıl izləyən robotları görürsünüz, istehsal xəttindəki məhsulları çirkləri ayırır və bənzər və ya bənzər olmayan bir çox tətbiq şəkillər üzərində bəzi hesablamalar aparır. hesablamalara görüntü emalı deyilir.

Ən yaxşı başa düşmək üçün görüntü quruluşunu bilmək faydalıdır. Hər bir görüntü, hər hansı bir nöqtədə piksel dəyərləri olan bir siqnaldır. (piksel, parlaqlığı və/və ya rəngi üçün fərqli dəyərlərə malik ola bilən rəqəmsal görüntünün əsas vahididir, bu dəyərlərə "intensivlik" deyilir) Siqnal vizual sensor tərəfindən verilən davamlı gərginlik siqnalıdır, bu siqnal rəqəmsal hala çevriləcək nümunə götürmə kimi bəzi proseslərlə formalaşır. Bu məlumatların rəqəmsal forması, rəqəmsal bir görüntü yaratmaq üçün iki ölçülü bir sıra və ya matrisə bənzəyir, buna görə də onların forması yeri və dəyəri üçün f (X, Y) olur. Unutmayın ki, hər bir video saniyədə müəyyən bir oyun sürəti ilə oynanan bir görüntülər toplusudur.

Bir şəkil yaratdıqdan sonra proses başlayacaq. Hansı məqsədlə bir prosesə ehtiyacımız var? Bir görüntüdən məlumat lazımdırsa, kompüter görmə qabiliyyətindən istifadə edəcəyik. Kompüter görmə insan görmə qabiliyyətini təqlid etmək üçün bir yoldur. İnsan görmə qabiliyyəti "öyrənmək" qabiliyyətinə malikdir və vizual girişdən məlumat verir. Kompüter görmə, əslində kompüteri rəqəmsal şəkillərdən və ya videolardan, hətta real vaxtda istifadə etmək üçün yüksək səviyyəli anlayış əldə etməyə məcbur edən sahədir; və rəqəmsal görüntü emalı bunun bir hissəsidir.

Addım 2: Şəkil emalı necə aparılır?

Şəkil emal etmək üçün robotik bir tətbiq haqqında düşünürüksə, iki yol var:

1. adi bir kamera modulu seçmək (üzərində heç bir işlənmədən görüntü təmin etmək) və sonra istifadəçi tərəfindən proqramlaşdırma və hesablamalardan istifadə etmək.
2. Daha sürətli və daha asan istifadə üçün bu prosesi edən sərt məmulatlardan istifadə; Pixy kamera kimi …

ilk həll: İlk olaraq, MATLAB kimi fərqli yumşaq məmulatlar və ya kodlaşdırma üçün OpenCV kimi kitabxanalar var. İşləmə vasitələrində başqa adlar da var; lakin bu emal üçün axtarılan məşhur adlar OpenCV və MATLAB -dır. Aralarında sürətli bir müqayisə görək. MATLAB və OpenCV müqayisə cədvəli bizə kömək edəcək.

İkinci həll: xüsusi bir cihaz istifadə edərək! görüntü işləmə qabiliyyətinə malik kameralar kimi. Ümumiyyətlə bir istifadəçi interfeysi var və kodlaşdırmağa ehtiyac yoxdur. Bu daha asan görünür, amma bir şəkildə məhdudiyyətlər qoyur və bunun üçün göstərdiklərini edə bilərlər; məsələn, bir üz tanıma kamerası normal olaraq rəng tanıma qabiliyyətinə malik ola bilməz (bəlkə də proqram təminatında bəzi dəyişikliklər tanıma alqoritmini dəyişə bilər, amma bu çətin və ümumi olmayan bir yoldur!) İki yolla, amma daha yaxşıdır?

ikinci qrafik iki yolun müqayisəsidir.

Addım 3: Pixy ilə işə başlayın

PIXY, görüntü işlənməsi üçün göstərilən kamera modullarından biridir, tanıma alqoritmi rəng əsaslı süzgəcdir. Bu kameranın əsas məqsədi rənglərin tanınması və tanış bir obyekt olaraq adlandırılmasıdır. Bu kamera əvvəlcə hansı rəngləri "düşündüyünüzü" "öyrənə" bilər.

İndi Pixy -nin nə olduğunu bildiyiniz üçün, Pixy -dən necə istifadə edə biləcəyimizə baxaq.

Addım 4: Lazım olan Hardware

Pixy CMUcam5 Şəkil Sensoru

Arduino UNO R3

Addım 5: Pixy ilə işə başlayın

İndi, sona qədər addım -addım bizimlə gəlin:

İlk addım:

Bir pixy almaq! Normal PIXY və PIXY2, pixy kameraların iki versiyasıdır. bu lövhədən istifadə etmə addımlarımızı davam etdirdiyimiz adi bir növü satın almaq üçün yuxarıdakı linki vurun.

İkincisi:

Gücləndirin. Lövhədə güc üçün USB portu var. Kompüterin USB portuna qoşulmaqla təchiz ediləcək. Lövhənin arxasında iki pinlə batareya ilə təchiz edilə bilər (6-10v).

Üçüncüsü:

USB kabel vasitəsilə kompüterə qoşun. Bir ucu kompüterə, digər ucu PIXY mikro USB portuna.

Dördüncü:

Kameranızın proqramını buradan yükləyin. PIXY Mon, Linux, Mac və Windows platforması üçün PIXY tətbiqidir. Bu tətbiqin edə biləcəyi konfiqurasiya və PIXY -nin görə biləcəyini göstərməkdir.

Beşinci:

Bu vaxta qədər, başqa bir şey olmadan görmək və tanımaq lazımdırsa, kameranın mütləq bir mikro nəzarətçiyə və ya lövhəyə bağlanmasına ehtiyac yoxdur; tanınması mikro əlaqədən asılı deyil. Hər halda, öyrətmək üçün fərqli və yaxşı rəngli bir obyekt seçin. Rəngə əsaslanan rəng süzgəcinin tanınması alqoritmi səbəbindən ətraf mühitin rəngi və işığı nəticəni təsir edə bilər. Beləliklə, ağ, qara və ya boz rəngli əşyalar seçməyin, çünki bu rənglər rəngli deyil!

Altıncı:

Tədrisə başlamaq üçün PIXY -nin üstündəki düyməni basın. Birincisi, LED yanıb -sönəcək və bundan sonra RGB LEDi görmə sahəsinin mərkəzi hissəsinin rəngini alacaq. Kameranın qarşısındakı obyekti seçin, əgər LED doğru rəng göstəribsə sağ kilidlənməni göstərir. linzalarla obyekt arasındakı məsafə 6-20 düym olmalıdır. İkinci yol PIXY MON istifadə etməkdir; PIXY MON -da obyektin böyük bir sahəsini seçdi və sonra obyekti seçdi.

Yeddinci:

Obyektin ızgarası pixy mon olaraq göstəriləcək. ızgaranın arxa planı daxil etməyən obyektin doğru sahəsi olub olmadığına baxın. Konfiqurasiya sürgüləri daha yaxşı bir sahəyə sahib olmağa kömək edə bilər.

Səkkizinci:

İndi hər bir "rəng" üçün kamera bir nömrə təyin edəcək. 7 imza tanımaq üçün 7 rəng deməkdir. Bir-birinə yaxın rənglərdən istifadə edərək, məsələn, qırmızı-çəhrayı-mavi rəngli bir etiketlə kamera üçün bir obyekt və ya yer təyin edə bilərsiniz, məsələn, bu etiket qapının yerini göstərir. Bu kamera ilə minlərlə obyekti tanımağa kömək edə bilər! Bu rəng dəstinə "rəng kodu" və ya CC deyilir. CC qurmaq üçün PIXY mon istifadə etməlisiniz və sonra hər hansı bir imza kimi istifadə edilə bilər.

Doqquzuncu:

Uğurlu bir tədrisdən sonra, kameraya bir mikro nəzarətçi və ya lövhə bağlanarsa, pixy tərəfindən aşkar edilən obyekti verə bilər. Bir Arduino istifadə edirsinizsə, əlaqə üçün bu pinoutdan istifadə edin. (daha çox məlumat üçün bura daxil olun), sonra PIXY kitabxanasını buradan yükləyin, Arduino kitabxanalarına Sketch> Kitabxana daxil et> Poçt kitabxanası əlavə edin. İndi kitabxananın zip faylını seçin. Budur! İndi PIXY -nin standart eskizində, X və Y (yer) və obyektin eni və uzunluğu (ölçüsü) veriləcək. Digər eskizlər də istifadə edilə bilər; yelləmək və əymək kimi. Digər lövhələr bağlantısı üçün burada görə bilərsiniz.

QEYD: Tədrisin izah etdiyimiz kimi iki üsulu var: 1. PIXY MON olmadan PIXY -dən istifadə, robotların etdikləri və PC -yə bağlı olmadığı kimi. Metod olacaq, amma imza nömrəsini necə təyin etmək olar? PIXY tədrisin ilk anlarında rəngi dəyişdirərsə, hansı rəngi seçsəniz rəqəmi təyin edəcək; qırmızı məna 1 -dən bənövşəyi məna 7 -ə qədər. 2 -ci metodda nömrə qəbulu yalnız tətbiq ilə aparılacaq.

Addım 6: "SON" a çox yaxındır

Şəkillərdən istifadə etmək ehtiyacının nədən qaynaqlandığını, rəqəmsal görüntü emalının nə olduğunu və bunun necə edilə biləcəyini izah etdik. Hal -hazırda bizə kömək edə biləcək avadanlıqlarımızdan və yollarımızdan, izahat üçün PIXY -ni seçdik. Necə işlədiyini və pixy kameralarına yeni başlayanlar üçün nə edəcəyinizi izah etdik! İndi kiçik robotunuz üçün görüntü emalına başlaya bilərsiniz və kompüterinizlə üçüncü bir gözə sahib ola bilərsiniz.

Bu layihəni ElectroPeak -in rəsmi saytında da oxuya bilərsiniz: