Introducció al processament d’imatges: Pixy i les seves alternatives: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

En aquest article, explicarem el significat del processament d’imatges digitals (DIP) i els motius per utilitzar maquinari com Pixy i altres eines per fer un procés amb imatges o vídeos. Al final d'aquest article, aprendreu:

• Com es forma una imatge digital.
• Què és el processament d’imatges digitals.
• Eines per al processament d'imatges.
• Què és Pixy i com utilitzar-lo.

Pas 1: què és el processament d'imatges?

Les fotos, els vídeos i, generalment, les imatges, a més de guardar un moment dels nostres records, també tenen altres aplicacions. Potser veieu càmeres de seguretat en llocs públics o veieu robots que segueixen una línia, un objecte o més avançats per adonar-se de la situació, que separen les impureses dels productes de la línia de producció i que fan moltes aplicacions similars o fins i tot no similars amb alguns càlculs sobre imatges. els càlculs s’anomenen processament d’imatges.

Per a una millor comprensió, és útil conèixer l’estructura de la imatge. Cada imatge és un senyal amb els valors dels píxels en qualsevol punt. (el píxel és la unitat bàsica d’una imatge digital que pot tenir diferents valors per la seva brillantor i / o color, aquests valors s’anomenen “intensitat”). El senyal és el senyal de voltatge continu donat pel sensor visual, aquest senyal es convertirà a digital es formen amb alguns processos com el mostreig. La forma digital d’aquestes dades és com una matriu o matriu bidimensional que fa una imatge digital, de manera que la seva forma és f (X, Y) per a la ubicació i el valor. No us oblideu que cada vídeo és un conjunt d’imatges que es reprodueixen amb un ritme de reproducció específic en un segon.

Després de formar una imatge, s'iniciarà el procés. Amb quin propòsit necessitem un procés? Si necessitem informació d’una imatge, utilitzarem la visió per computador. La visió per ordinador és una manera d’emular la visió humana. La visió humana té la capacitat d '"aprendre" i donar dades a partir d'entrades visuals. La visió per computador és bàsicament el camp que va fer que l’ordinador guanyés comprensió d’alt nivell a partir d’imatges o vídeos digitals, fins i tot per a usos en temps real; i el processament d’imatges digitals en forma part.

Pas 2: Com es pot processar la imatge?

Si estem pensant en una aplicació robòtica per al processament d’imatges, hi ha dues maneres:

1. triar un mòdul de càmera habitual (proporcionar la imatge sense processar-hi) i després utilitzar la programació i els càlculs de l’usuari.
2. Utilitzar mercaderies dures que facin aquest procés per a un ús més ràpid i senzill; Com la càmera pixy …

primera solució: per primera vegada, hi ha diferents productes suaus com MATLAB o biblioteques com OpenCV per a la codificació. També hi ha altres noms en les eines de processament; però els noms populars que cerquen aquest processament són OpenCV i MATLAB. Vegem una ràpida comparació entre ells. el gràfic de comparació de MATLAB i OpenCV ens ajudarà.

Segona solució: utilitzar un maquinari especial. com les càmeres amb la capacitat de processar imatges. Normalment tenen una interfície d’usuari i no necessiten codificar. Sembla més fàcil, però d’alguna manera fa limitacions i poden fer allò que s’especifica; per exemple, una càmera de detecció de cares no pot fer el reconeixement de color normalment (potser amb alguns canvis en el microprogramari es pot canviar l'algorisme de reconeixement, però això és una manera difícil i no habitual). De dues maneres, però, quin és millor?

el segon gràfic és la comparació de dues maneres.

Pas 3: Introducció de Pixy

PIXY és un dels mòduls de càmera especificats per al processament d’imatges, l’algorisme de reconeixement és el filtratge basat en colors. L’objectiu principal d’aquesta càmera és reconèixer els colors i anomenar-los com a objecte familiar. Aquesta càmera pot "aprendre" quins colors la "pensaves" al principi.

Ara que ja sabeu què és Pixy, vegem com podem començar a utilitzar Pixy.

Pas 4: Hardware obligatori

Sensor d'imatge Pixy CMUcam5

Arduino UNO R3

Pas 5: Introducció de Pixy

Ara, vine amb nosaltres pas a pas fins al final:

Primer pas:

Comprant un pixy! PIXY normal i PIXY2 són dues versions de càmeres pixy. feu clic a l'enllaç superior per comprar el tipus normal, que continuem passos per utilitzar aquest tauler.

Segon:

Enceneu-lo. La placa té un port USB per alimentar-lo. S'alimentarà connectant-se al port USB de l'ordinador. Es pot alimentar mitjançant dos pins darrere de la placa amb bateria (6-10v).

Tercer:

Connecteu-lo a l'ordinador mitjançant un cable USB. Un extrem a l’ordinador i un altre al port micro USB de PIXY.

Forth:

Descarregueu el programari de la vostra càmera aquí. PIXY Mon és l'aplicació de la plataforma PIXY per a Linux, Mac i Windows. El que pot fer aquesta aplicació és la configuració i mostrar el que PIXY pot veure.

Cinquè:

Fins aquest moment, la càmera no necessita estar connectada necessàriament a un microcontrolador o placa si cal veure i reconèixer sense res més; el reconeixement no depèn de la micro connexió. De totes maneres, per ensenyar, seleccioneu un objecte amb una tonalitat diferent i bona. A causa de l'algorisme de reconeixement de filtratge de colors basat en el matís, el matís i la llum de l'entorn poden afectar el resultat. Per tant, no trieu objectes blancs, negres o grisos perquè aquests colors no són de tonalitat.

Sisè:

Premeu el botó a sobre de PIXY per començar a ensenyar. En primer lloc, el LED parpellejarà i, després, un LED RGB obtindrà el color de la part central de la zona de visió. Trieu l’objecte que hi ha davant de la càmera, si el LED mostra el color adequat, mostra un bloqueig adequat. la distància entre les lents i l'objecte ha de ser de 6 a 20 polzades. La segona forma és utilitzar PIXY MON; ha triat una àrea gran de l'objecte a PIXY MON i després selecciona l'objecte.

Setè:

La quadrícula de l'objecte es mostrarà en pixy mon. veure si la quadrícula és l'àrea correcta de l'objecte sense incloure el fons. Els control lliscants de configuració poden ajudar a tenir una zona millor.

Vuitè:

Ara, per a cada "color", la càmera definirà un número. 7 signatures signifiquen 7 colors per reconèixer. Si utilitzeu colors propers entre si, per exemple, una etiqueta amb els colors vermell-rosa-blau, podeu definir un objecte o un lloc per a la càmera, per exemple, aquesta etiqueta mostra el lloc de la porta. Això pot ajudar a reconèixer milers d’objectes amb aquesta càmera. Aquest conjunt de colors s’anomena “codi de colors” o CC. per establir CC, heu d'utilitzar PIXY mon i, aleshores, es pot utilitzar com qualsevol signatura.

Novè:

Després d'un ensenyament reeixit, si un microcontrolador o placa està connectat a la càmera, pot donar l'objecte detectat per pixy. Si feu servir un Arduino, utilitzeu aquest pinout per a la connexió. (feu clic aquí per obtenir més informació), descarregueu la biblioteca PIXY aquí, afegiu-la a les biblioteques d'Arduino en direcció a Sketch> Inclou biblioteca> Afegiu biblioteca ZIP. Ara seleccioneu el fitxer zip de la biblioteca. Ja està fet! Ara, amb l'esbós per defecte de PIXY, donarà la X i la Y (ubicació) i l'amplada i la longitud (mida) de l'objecte. També es poden utilitzar altres esbossos; com la paella i la inclinació. Per a la connexió d'altres taulers, podeu veure aquí.

NOTA: L'ensenyament té dos mètodes com hem explicat: 1. Utilitzar PIXY sense PIXY MON, com el que fan els robots i no estan connectats a un PC. El mètode serà, però, com establir el número de signatura? El led si el PIXY canviarà el color en els primers moments de l'ensenyament, feu clic a quin color definirà el número; del vermell que significa 1 al violeta que significa 7. Al mètode 2, la configuració del número només es farà amb l'aplicació.

Pas 6: molt a prop de "EL FINAL"

Vam explicar què va fer la necessitat d’utilitzar imatges, què és el processament digital d’imatges i com es pot fer. Quines formes tenim i de maquinari que ens poden ajudar actualment, hem escollit PIXY com a explicació. vam explicar com funciona i què fer si sou principiants de càmeres pixy! Ara podeu iniciar el processament d’imatges per al vostre petit robot i gaudir d’un tercer ull amb l’ordinador.

També podeu llegir aquest projecte al lloc web oficial d’ElectroPeak: