Камера слежения за мячом 180 °: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Добро пожаловать в мой первый проект! Я рад поделиться своими достижениями и показать вам, как создать собственную камеру слежения. Этот проект стал возможным благодаря использованию библиотеки OpenCV в сочетании с Python.

Шаг 1. Соберите материалы

• Raspberry Pi Model B 2 (или любая другая модель)
• L298N Драйвер двигателя H-моста
• Двигатель с корпусом редуктора
• Веб-камера USB
• Провода перемычки
• Крепежные винты с гайками
• Шестерни
• Эпоксидная смола / горячий клей
• Дополнительно: лазер

Шаг 2: Механика

Используя кусок дерева (тот, который у меня есть, довольно потрепанный, и это нормально), установите двигатель на место, которое не находится посередине. Затем прикрепите к двигателю небольшую шестерню. Отверстие на шестерне, возможно, придется увеличить, чтобы оно подходило к фитингу двигателя.

Следующим шагом будет установка большой шестерни (которая будет незакрепленной) так, чтобы ее зубья соединились с зубьями маленькой шестерни. Он был прикреплен к доске с помощью горячего клея после грубой обработки древесины наждачной бумагой для лучшего сцепления.

После того, как шестерни на месте, пора прикрепить веб-камеру к большой шестерне. Здесь я вынул веб-камеру из корпуса и использовал только основную печатную плату веб-камеры для упрощения монтажа. Веб-камера была прикреплена с помощью эпоксидного клея для прочного соединения.

Последний компонент, который необходимо установить, является необязательным - для H-моста L298N. Его можно установить, просто просверлив четыре отверстия в плате и закрепив плату с помощью крепежных винтов и шестигранных гаек.

Шаг 3: Подключение

Теперь соединим все вместе. Два провода двигателя будут подключаться напрямую к H-мосту L298N в одном из двух клеммных разъемов на левой или правой стороне платы (я выбрал левую). Два провода необходимы для подключения 5V и заземления L298N к 5V и заземлению Raspberry Pi для питания. Затем необходимы две перемычки «мама-мама» для подключения L298N к контактам 17 и 18 Pi. Веб-камера просто подключается к одному из USB-портов Pi. Вот и вся проводка!

Шаг 4: Код

Теперь о самом сложном аспекте этого проекта.

Я использовал библиотеку OpenCV с Python для отслеживания мяча в реальном времени. Программа также использует библиотеку gpiozero, которая поставляется с Pi, для поворота двигателя в соответствии с координатами x мяча, которые определяет OpenCV. Код может определять положение мяча на основе его желтого цвета, который должен отличаться от фона, чтобы быть эффективным. Программе предоставляется нижний и верхний цветовой диапазон, чтобы она могла определить, где находится мяч. Затем OpenCV вызывает функцию.inRange () с параметрами: текущего кадра (с веб-камеры), а также нижней и верхней цветовых границ. После определения координат мяча на кадре программа сообщает двигателю повернуться, если мяч находится не в центре (координата x в диапазоне от 240 до 400 в кадре шириной 640 пикселей). Мотор будет вращаться больше, если мяч находится больше не в центре, и меньше, когда мяч находится ближе к центру.

Вот как работает код.

Примечание: если вы собираетесь использовать код, у вас должен быть установлен OpenCV. Кроме того, если двигатель вращается в неправильном направлении, просто поменяйте местами провода, идущие к L289N, или поменяйте местами управляющие провода gpio, подключенные к Pi.