Введение в обработку изображений: Pixy и его альтернативы: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

В этой статье мы объясним значение цифровой обработки изображений (DIP) и причины использования оборудования, такого как Pixy, и других инструментов для обработки изображений или видео. В конце этой статьи вы узнаете:

• Как формируется цифровое изображение.
• Что такое цифровая обработка изображений.
• Инструменты для обработки изображений.
• Что такое Pixy и как им пользоваться.

Шаг 1. Что такое обработка изображений?

Фотографии, видео и вообще изображения, помимо сохранения моментов наших воспоминаний, имеют и другие приложения. Возможно, вы видите камеры видеонаблюдения в общественных местах, или вы видите роботов, отслеживающих линию, объект или более продвинутых, осознающих ситуацию, отделяющих примеси от продуктов на производственной линии, и многие подобные или даже не похожие приложения делают некоторые вычисления на изображениях и этих вычисления называются обработкой изображений.

Для лучшего понимания полезно знать структуру изображения. Каждое изображение - это сигнал со значениями пикселей в любой точке. (пиксель - это основная единица цифрового изображения, которая может иметь разные значения яркости и / или цвета, эти значения называются «интенсивностью»). Сигнал представляет собой непрерывный сигнал напряжения, подаваемый визуальным датчиком, этот сигнал будет преобразован в цифровой. форма с некоторыми процессами, такими как отбор проб. Цифровая форма этих данных похожа на двумерный массив или матрицу, создающую цифровое изображение, поэтому их форма - f (X, Y) для местоположения и значения. Не забывайте, что каждое видео - это набор изображений, воспроизводимых с определенной скоростью воспроизведения за секунду.

После формирования изображения начнется процесс. Для чего нам нужен процесс? Если нам нужна информация с изображения, мы воспользуемся компьютерным зрением. Компьютерное зрение - это способ имитации человеческого зрения. Человеческое зрение способно «учиться» и получать данные с помощью визуальных входов. Компьютерное зрение - это, по сути, область, которая заставила компьютер получать высокоуровневое понимание цифровых изображений или видео, даже для использования в реальном времени; и цифровая обработка изображений является частью этого.

Шаг 2: Как выполнять обработку изображений?

Если мы думаем о роботизированном приложении для обработки изображений, есть два пути:

1. выбор обычного модуля камеры (получение изображения без какой-либо обработки) с последующим программированием и расчетами пользователем.
2. Использование аппаратных средств, которые делают этот процесс для более быстрого и легкого использования; Как камера пикси…

Первое решение: для первого способа существуют различные программные продукты, такие как MATLAB или библиотеки, такие как OpenCV, для кодирования. У инструментов обработки есть и другие названия; но популярные имена, ищущие эту обработку, - OpenCV и MATLAB. Давайте посмотрим на быстрое сравнение между ними. График сравнения MATLAB и OpenCV нам поможет.

Второе решение: с помощью специального оборудования! как фотоаппараты с возможностью обработки изображений. Обычно они имеют пользовательский интерфейс и не нуждаются в программировании. Это кажется проще, но каким-то образом накладывает ограничения, и они могут делать то, что им предписано для этого; например, камера для распознавания лиц не может нормально распознавать цвета (возможно, с некоторыми изменениями в прошивке можно изменить алгоритм распознавания, но это сложный и не распространенный способ!) Двумя способами, но что лучше?

вторая диаграмма - это сравнение двух способов.

Шаг 3. Начало работы с Pixy

PIXY - один из модулей камеры, предназначенных для обработки изображений, алгоритм распознавания - фильтрация на основе цвета. Основное предназначение этой камеры - распознавание цветов и наименование их как привычного объекта. Эта камера может «узнать», какие цвета вы ей сначала «подумали».

Теперь, когда вы знаете, что такое Pixy, давайте посмотрим, как мы можем начать использовать Pixy.

Шаг 4: необходимое оборудование

Датчик изображения Pixy CMUcam5

Ардуино UNO R3

Шаг 5. Начало работы с Pixy

А теперь идем с нами шаг за шагом до конца:

Первый шаг:

Покупаю пикси! Обычные PIXY и PIXY2 - это две версии камер Pixy. нажмите ссылку выше, чтобы купить обычный тип, и мы продолжаем шаги по использованию этой платы.

Второй:

Включить его. На плате есть USB-порт для питания. Он будет питаться от подключения к USB-порту компьютера. Он может питаться через два контакта за платой с аккумулятором (6-10 В).

В третьих:

Подключите его к компьютеру через USB-кабель. Один конец к компьютеру, а другой к порту micro USB PIXY.

Четвертый:

Загрузите программное обеспечение своей камеры здесь. PIXY Mon - это приложение PIXY для платформ Linux, Mac и Windows. Это приложение может настраивать и показывать то, что может видеть PIXY.

Пятый:

До этого момента камеру необязательно подключать к микроконтроллеру или плате, если вам нужно видеть и распознавать без чего-либо другого; распознавание не зависит от микроподключения. В любом случае, для обучения выберите предмет с отчетливым и хорошим оттенком. Из-за алгоритма распознавания с фильтрацией цвета на основе оттенков, оттенок и свет окружающей среды могут повлиять на результат. Поэтому не выбирайте белые, черные или серые объекты, потому что эти цвета не являются оттенками!

Шестое:

Нажмите кнопку в верхней части PIXY, чтобы начать обучение. Сначала будет мигать светодиод, а затем светодиод RGB приобретет цвет центральной части прицела. Выберите объект перед камерой, если светодиод показал правильный цвет, это означает правильную фиксацию. расстояние между линзами и объектом должно быть 6-20 дюймов. Второй способ - использовать PIXY MON; выбрал большую область объекта в PIXY MON, а затем выделил объект.

Седьмой:

Сетка объекта будет отображаться в пикселях. посмотрите, является ли сетка правой областью объекта, не включая фон. Слайдеры в конфигурации могут помочь улучшить область.

Восьмой:

Теперь для каждого «цвета» камера установит номер. 7 подписей означают 7 распознаваемых цветов. Используя близкие друг к другу цвета, например, метку с цветами красный-розовый-синий, вы можете определить объект или место для камеры, например, эта метка показывает место двери. Это может помочь распознать тысячи объектов с помощью этой камеры! Этот набор цветов называется «цветовым кодом» или CC. для установки CC вы должны использовать PIXY mon, и тогда его можно будет использовать как любую подпись.

Девятое:

После успешного обучения, если к камере подключен микроконтроллер или плата, может выдать объект, обнаруженный pixy. Если вы используете Arduino, используйте эту распиновку для подключения. (щелкните здесь для получения дополнительной информации), затем загрузите здесь библиотеку PIXY, добавьте в библиотеки Arduino в направлении Sketch> Включить библиотеку> Добавить библиотеку ZIP. Теперь выберите zip-файл библиотеки. Готово! Теперь с эскизом PIXY по умолчанию, он даст X и Y (расположение), а также ширину и длину (размер) объекта. Можно использовать и другие эскизы; как панорамирование и наклон. Для подключения других плат вы можете посмотреть здесь.

ПРИМЕЧАНИЕ. Как мы объяснили, у обучения есть два метода: 1. Использование PIXY без PIXY MON, как у роботов, которые не подключены к ПК. Способ будет а как поставить номер подписи? Светодиод, если PIXY изменит цвет в первые моменты обучения, щелчок, который вы делаете, по цвету установит номер; от красного, означающего 1, до фиолетового, означающего 7. В способе 2 установка числа будет производиться только с помощью приложения.

Шаг 6. Очень близко к «КОНЦУ»

Мы объяснили, почему возникла необходимость в использовании изображений, что такое цифровая обработка изображений и как это можно сделать. Какие способы у нас есть и от оборудования, которое в настоящее время может нам помочь, мы выбрали PIXY для объяснения. мы объяснили, как это работает и что делать, если вы новичок в Pixy-камерах! Теперь вы можете начать обработку изображений для своего маленького робота и наслаждаться своим компьютером третьим глазом.

Вы также можете прочитать этот проект на официальном сайте ElectroPeak: