Introducere în procesarea imaginilor: Pixy și alternativele sale: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

În acest articol, vom explica semnificația procesării imaginii digitale (DIP) și motivele utilizării hardware-ului, cum ar fi Pixy și alte instrumente pentru a face un proces pe imagini sau videoclipuri. La sfârșitul acestui articol, veți afla:

• Cum se formează o imagine digitală.
• Ce este procesarea digitală a imaginilor.
• Instrumente pentru procesarea imaginilor.
• Ce este Pixy și cum să îl utilizați.

Pasul 1: Ce este procesarea imaginilor?

Fotografiile, videoclipurile și, în general, imaginile, pe lângă salvarea unui moment din amintirile noastre, au și alte aplicații. Poate vedeți camere de securitate în locuri publice sau vedeți roboți care urmăresc o linie, un obiect sau mai avansați realizând situația, separând impuritățile de produsele de pe linia de producție și o mulțime de aplicații similare sau chiar nu similare fac cu unele calcule pe imagini și calculele sunt denumite procesare de imagini.

Pentru o mai bună înțelegere, este util să cunoașteți structura imaginii. Fiecare imagine este un semnal cu valorile pixelilor în orice punct al acestuia. (pixelul este unitatea de bază a unei imagini digitale care poate avea valori diferite pentru luminozitate și / sau culoare, aceste valori se numesc „intensitate”) Semnalul este semnalul de tensiune continuă dat de senzorul vizual, acest semnal va fi convertit în digital se formează cu unele procese precum eșantionarea. Forma digitală a acestor date este ca o matrice bidimensională sau o matrice care face o imagine digitală, astfel încât forma lor este f (X, Y) pentru locație și valoare. Nu uitați că fiecare videoclip este un set de imagini care se joacă cu o rată specifică de redare într-o secundă.

După formarea unei imagini, procesul va începe. În ce scop avem nevoie de un proces? Dacă avem nevoie de informații dintr-o imagine, vom folosi viziunea computerizată. Viziunea computerizată este o modalitate de emulare a vederii umane. Viziunea umană are capacitatea de a „învăța” și de a oferi date din intrări vizuale. Viziunea computerizată este practic câmpul care a făcut ca computerul să câștige o înțelegere la nivel înalt din imagini digitale sau videoclipuri, chiar și pentru utilizări în timp real; iar procesarea digitală a imaginii face parte din aceasta.

Pasul 2: Cum se face procesarea imaginilor?

Dacă ne gândim la o aplicație robotizată pentru procesarea imaginilor, există două moduri:

1. alegerea unui modul obișnuit de cameră (furnizarea imaginii fără nicio prelucrare pe acesta) și apoi utilizarea programării și calculelor de către utilizator.
2. Folosirea produselor dure care fac acest proces pentru o utilizare mai rapidă și mai ușoară; Ca camera pixy …

prima soluție: Pentru prima modalitate, există diferite produse soft, cum ar fi MATLAB sau biblioteci precum OpenCV pentru codificare. Există și alte nume în instrumentele de procesare; dar numele populare care caută această procesare sunt OpenCV și MATLAB. Să vedem o comparație rapidă între ele. graficul de comparație MATLAB și OpenCV ne va ajuta.

A doua soluție: utilizarea unui hardware special! precum camerele cu capacitatea de procesare a imaginilor. De obicei, au o interfață cu utilizatorul și nu au nevoie de codificare. Acest lucru pare mai ușor, dar face cumva limitări și pot face ceea ce li se specifică pentru asta; de exemplu, o cameră de detectare a feței nu poate face recunoașterea culorilor în mod normal (poate cu unele modificări ale firmware-ului poate schimba algoritmul de recunoaștere, dar acesta este un mod greu și nu obișnuit!) Două moduri, dar care este mai bine?

a doua diagramă este compararea a două moduri.

Pasul 3: Noțiuni introductive de Pixy

PIXY este unul dintre modulele camerei specificate pentru procesarea imaginii, algoritmul de recunoaștere este filtrarea bazată pe culori. Scopul principal al acestei camere este recunoașterea culorilor și denumirea lor ca obiect familiar. Această cameră poate „învăța” ce culori ai „gândit” la început.

Acum, că știi ce este Pixy, să vedem cum putem începe să folosim Pixy.

Pasul 4: Hardwares necesare

Senzor de imagine Pixy CMUcam5

Arduino UNO R3

Pasul 5: Noțiuni introductive de Pixy

Acum, vino cu noi pas cu pas până la sfârșit:

Primul pas:

Cumpărarea unui pix! PIXY și PIXY2 obișnuite sunt două versiuni ale camerelor pixy. faceți clic pe linkul de mai sus pentru a cumpăra tipul obișnuit, pe care continuăm pașii de utilizare a acestei plăci.

Al doilea:

Porniți-l. Placa are un port USB pentru alimentare. Acesta va fi alimentat prin conectarea la portul USB al computerului. Poate fi alimentat prin intermediul a doi pini în spatele plăcii cu baterie (6-10v).

Al treilea:

Conectați-l la computer prin cablu USB. Un capăt al computerului și altul portul micro USB al PIXY.

Mai departe:

Descărcați software-ul camerei dvs. aici. PIXY Mon este aplicația PIXY pentru platforma Linux, Mac și Windows. Ce poate face această aplicație este configurarea și arată ce poate vedea PIXY.

A cincea:

Până în acest moment, camera nu trebuie să fie conectată neapărat la un microcontroler sau la o placă dacă trebuie să vedeți și să recunoașteți fără altceva; recunoașterea nu depinde de conexiunea micro. Oricum, pentru a preda, selectați un obiect cu nuanță distinctă și bună. Datorită algoritmului de recunoaștere a filtrării culorilor pe bază de nuanță, nuanța și lumina mediului pot afecta rezultatul. Deci, nu alegeți obiecte albe, negre sau gri, deoarece aceste culori nu sunt de nuanță!

Şaselea:

Apăsați butonul din partea de sus a PIXY pentru a începe predarea. În primul rând, LED-ul va clipi și, după aceea, un LED RGB va obține culoarea părții centrale a zonei de vedere. Alegeți obiectul din fața camerei, dacă LED-ul a arătat culoarea potrivită, acesta arată blocarea corectă. distanța dintre lentile și obiect trebuie să fie de 6-20 inci. A doua modalitate este folosirea PIXY MON; a ales o zonă mare a obiectului în PIXY MON și apoi selectează obiectul.

Al șaptelea:

Grila obiectului va fi afișată în pixy lun. vezi dacă grila este zona corectă a obiectului fără a include fundalul. Slider-urile din configurație vă pot ajuta să aveți o zonă mai bună.

Al optulea:

Acum, pentru fiecare „culoare”, camera va seta un număr. 7 semnături înseamnă 7 culori de recunoscut. Utilizând culori apropiate unele de altele, de exemplu, o etichetă cu culorile roșu-roz-albastru, puteți defini un obiect sau un loc pentru cameră, de exemplu, acea etichetă indică locul ușii. Acest lucru vă poate ajuta să recunoașteți mii de obiecte cu această cameră! Acest set de culori se numește „cod de culoare” sau CC. pentru setarea CC ar trebui să utilizați PIXY mon și apoi poate fi folosit ca orice semnătură.

Nouălea:

După o predare reușită, dacă un microcontroler sau o placă este conectat la cameră, poate da obiectul detectat de pixy. Dacă utilizați un Arduino, utilizați acest pinout pentru conexiune. (faceți clic aici pentru mai multe informații), apoi descărcați biblioteca PIXY aici, adăugați la bibliotecile Arduino în direcția Sketch> Includeți biblioteca> Adăugați o bibliotecă ZIP. Acum selectați fișierul zip al bibliotecii. Gata! Acum, cu schița implicită a PIXY, va da X și Y (locație) și lățimea și lungimea (dimensiunea) obiectului. Pot fi folosite și alte schițe; ca tava și înclinarea. Pentru alte conexiuni de plăci, puteți vedea aici.

NOTĂ: Predarea are două metode după cum am explicat: 1. Utilizarea PIXY fără PIXY MON, cum ar fi ceea ce fac roboții și nu sunt conectați la un computer. Metoda va fi, dar cum să setați numărul semnăturii? Ledul dacă PIXY va schimba culoarea în primele momente de predare, clicul pe care îl faceți pe care culoare va seta numărul; de la roșu cu semnificația 1 la violet cu sensul 7. În metoda 2, setarea numărului se va face numai cu aplicație.

Pasul 6: Foarte aproape de „SFÂRȘIT”

Am explicat ce a făcut necesitatea utilizării imaginilor, ce este procesarea digitală a imaginilor și cum se poate face. Ce modalități avem și din hardware-uri care ne pot ajuta în prezent, am ales PIXY pentru explicație. ți-am explicat cum funcționează și ce trebuie să faci dacă ești începător al camerelor pixy! Acum puteți începe procesarea imaginii pentru robotul dvs. mic și vă puteți bucura de un al treilea ochi cu computerul.

De asemenea, puteți citi acest proiect pe site-ul oficial al ElectroPeak: