Τεχνητό όραμα: εισαγωγή σε αυτήν την ενδιαφέρουσα πειθαρχία

Το Arduino μπορεί να φαίνεται πολύ στοιχειώδες, αλλά είναι αρκετό για να δημιουργήσουμε ακόμη και αρκετά προηγμένα έργα. Με τη βοήθεια ορισμένων υπαρχόντων ενοτήτων στην αγορά, όπως μονάδων κάμερας και με τη βοήθεια ορισμένων βιβλιοθηκών ή API, μπορείτε να παρέχετε στο έργο σας πληροφορίες ή τεχνητή όραση. Αυτό θα δώσει νέες εφαρμογές και νέους ορίζοντες πέρα ​​από τα στοιχειώδη έργα.

Η μηχανή όρασης είναι ένας τύπος όρασης υπολογιστή. Δεν καταγράφει απλώς την εικόνα μέσω ψηφιακής φωτογραφικής μηχανής, αλλά προχωρά ακόμη περισσότερο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αποκτά περιβαλλοντικά δεδομένα, επεξεργαστείτε την εικόνα, αναλύστε την, κατανοήστε εικόνες πραγματικού κόσμου κ.λπ. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη αριθμητικών πληροφοριών μέσω της κάμερας, την αναγνώριση ανθρώπων, κ.λπ. Φανταστείτε ότι μπορείτε να κάνετε με αυτό ...

Σε τι χρησιμοποιείται το όραμα υπολογιστή;

Με παράδειγμα, πολλά τρέχοντα συστήματα όρασης βασίζονται σε αυτόν τον τύπο όρασης, όπως ορισμένα οχήματα που επιτρέπουν τον αυτόματο χώρο στάθμευσης, τη χαρτογράφηση του περιβάλλοντος, τα συστήματα ελέγχου κυκλοφορίας στους δρόμους ή αναγνωρίζουν τους πεζούς να σταματούν το όχημα και να μην τρέχουν πάνω τους, να αναγνωρίζουν πρόσωπα και να αποκτούν δεδομένα από άτομα που έχουν εγγραφεί σε μια βάση δεδομένων, όπως σε ορισμένα συστήματα ασφαλείας, ανάλυση βίντεο κ.λπ.

Το δυναμικό αυτής της μηχανικής όρασης είναι τόσο ακραίο που κυβερνήσεις και μεγάλες εταιρείες Το χρησιμοποιούν για πολλούς σκοπούς, είτε είναι νόμιμοι είτε όχι. Ορισμένα πρακτικά πεδία εφαρμογής που σίγουρα γνωρίζετε είναι:

• Facebook: χρησιμοποιήστε αυτόν τον τύπο τεχνητής όρασης για φωτογραφίες που ανεβάζετε στο κοινωνικό σας δίκτυο, με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να αναγνωρίσετε πρόσωπα χρησιμοποιώντας πολύπλοκους αλγόριθμους. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να τροφοδοτήσετε το AI σας για να το κάνετε πιο δυνατό και να το βελτιώσετε για άλλες μελλοντικές εφαρμογές.
• flickr- Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό το όραμα υπολογιστή για να ανακατασκευάσετε τρισδιάστατες σκηνές χρησιμοποιώντας αποθετήρια εικόνων σε αυτήν την πλατφόρμα.
• Βιομηχανία: Με συστήματα τεχνητής όρασης μπορείτε να εντοπίσετε ελαττώματα σε μια γραμμή συναρμολόγησης, να απορρίψετε γρήγορα αντικείμενα με ελαττώματα κ.λπ. Για παράδειγμα, όταν τα φρούτα που συλλέγονται στον γεωργικό τομέα ταξιδεύουν μέσω ενός ιμάντα μεταφοράς, μέσω ενός αισθητήρα τεχνητής όρασης, σπασμένα, κατεστραμμένα, σάπια φρούτα ή αντικείμενα εκτός από τα φρούτα, θα μπορούσαν να ανιχνευθούν για να τα αφαιρέσουν μέσω ενός αεροπλάνου ή άλλους μηχανισμούς.
• Παρακολούθηση βίντεο: μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλά προστατευόμενα κέντρα για να συλλάβει ορισμένα οχήματα ή άτομα, να ανακαλύψει ποιοι είναι και να στείλει τις εν λόγω πληροφορίες σε ένα σύστημα ή να τις καταγράψει για μελλοντική ανάλυση. Πολλές εταιρείες το χρησιμοποιούν ακόμη και για να μάθουν πώς ντύνονται οι άνθρωποι (τομέας μόδας), ορισμένες οντότητες για να μάθουν ποιος μπορεί να ήταν σε διαδηλώσεις, να εντοπίσουν την ύπαρξη ύποπτου προσωπικού σε δημόσια ή πολυάσχολα κέντρα κ.λπ.

Λάβετε υπόψη ότι επί του παρόντος υπάρχουν πολλές κάμερες παρακολούθησης κάθε είδους διάσπαρτες στο δρόμο, είτε πρόκειται να παρακολουθούν επιχειρήσεις, τράπεζες, DGT κ.λπ., έτσι συλλέγονται πολλές πληροφορίες από όλους μας...

Απαραίτητο υλικό

Εκτός από την πλακέτα Arduino με τον μικροελεγκτή που μπορείτε να προγραμματίσετε και που χρησιμοποιεί βιβλιοθήκες, θα χρειαστεί και άλλα βασικά στοιχεία για το έργο σας. Μεταξύ αυτών, φυσικά, μια ενότητα με κάμερα ικανή για επεξεργασία εικόνας. Ένα παράδειγμα αυτού είναι το Pixy CMUCam 5 ή Παρόμοιος. Αυτή η μονάδα διαθέτει έναν ισχυρό επεξεργαστή που μπορεί να προγραμματιστεί για την αποστολή πληροφοριών που συλλαμβάνονται από τον αισθητήρα μέσω της σειριακής θύρας UART, SPI, I2C, ψηφιακής εξόδου ή αναλογικών σημάτων.

Με το Pixy CMUCam 5 μπορείτε να επεξεργαστείτε έως και 50 καρέ ή καρέ ανά δευτερόλεπτο (50 FPS). Με αυτές τις δυνατότητες, θα μπορούσε να προγραμματιστεί να στέλνει μόνο τις εικόνες που ζητούνται ή αναζητούνται, αντί να εγγράφει συνεχώς όλο το βίντεο που καταγράφει. Για ευκολότερο χειρισμό, διαθέτει δωρεάν και ανοιχτού κώδικα εφαρμογή κλήση pixymon για τον έλεγχό σας.

Εάν αποφασίσετε να αγοράσετε αυτήν την κάμερα Pixy CMUcam5, θα συνοδεύεται από ένα καλώδιο IDC 6 ακίδων έως 10 ακίδων και το υλικό στήριξης. Επιπλέον, τεχνικά χαρακτηριστικά της ενότητας είναι:

• Επεξεργαστής NXP LPC4330 204 Mhz DualCore.
• Μνήμη RAM 254 Kb,
• 140mA κατανάλωση.
• Αισθητήρας εικόνας Omnivision OV9715 1/4 with με ανάλυση 1280 × 800.
• Γωνία θέασης 75º οριζόντια και 47º κατακόρυφα.
• Απλή αναγνώριση εικόνας για τον εντοπισμό αντικειμένων.
• Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε με πίνακες Arduino (με συγκεκριμένες βιβλιοθήκες), Raspberry Pi, BeagleBone Black και άλλες παρόμοιες πλακέτες.
• Θύρες επικοινωνίας: SPI, I2C, UART, USB ή αναλογική / ψηφιακή έξοδος.
• Λογισμικό PixyMon συμβατό με Windows, macOS και GNU / Linux.
• Μικρό μέγεθος.
• Τεκμηρίωση διαθέσιμη στο έργο Wiki.
• Αποθήκες Github με τη βιβλιοθήκη για το Arduino.
• firmware
• Tutorials

Εκτός από αυτό, πρέπει να έχετε κατά νου ότι έχετε στη διάθεσή σας έναν άλλο τύπο API, βιβλιοθήκες και περισσότερο υλικό που μπορούν να σας βοηθήσουν να δημιουργήσετε έργα κάθε είδους με τη βοήθεια αυτών των καμερών και τεχνητής όρασης. Για παράδειγμα, πρέπει να σημειωθεί:

• OpenCV: είναι μια δωρεάν βιβλιοθήκη μηχανικής όρασης που αναπτύχθηκε αρχικά από την Intel. Έχει πλέον κυκλοφορήσει με άδεια BSD και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε για την ανίχνευση κίνησης, την αναγνώριση αντικειμένων, τη ρομποτική όραση, την αναγνώριση προσώπου κ.λπ. Είναι πολλαπλής πλατφόρμας, οπότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε GNU / Linux, macOS, Windows και Android.
• Άλλα έργα, όπως ανίχνευση οχήματος.

Από το Hwlibre, σας ενθαρρύνω να ξεκινήσετε πειραματιστείτε και μάθετε για αυτήν την πειθαρχία...

Απλό παράδειγμα ενσωμάτωσης του Pixy 2 CMUcam5 με το Arduino

Για να το χρησιμοποιήσετε Μονάδα Pixy 2 CMUcam5 με την πλακέτα Arduino, το οποίο πρέπει να χρησιμοποιήσετε πολλά επιπλέον στοιχεία. Για παράδειγμα, μπορείτε χρησιμοποιήστε έναν σερβοκινητήρα S06NF ή παρόμοιες, για να ενεργήσει όταν η κάμερα εντοπίσει ένα αντικείμενο για το οποίο το έχετε προγραμματίσει. Φυσικά, θα χρειαστεί να κατεβάσετε το λογισμικό PixyMon που είπα παραπάνω και τη βιβλιοθήκη GitHub για το Arduino.

Μπορείτε να βρείτε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον προγραμματισμό Arduino κατεβάστε το PDF μας με το δωρεάν μάθημα.

Μόλις έχεις εγκατεστημένο το PixyMon Στο λειτουργικό σας σύστημα, ακολουθείτε τα εξής βήματα:

1. Συνδέστε το Pixy με το καλώδιο USB και ελέγξτε αν η λυχνία RGB της μονάδας είναι αναμμένη, κάτι που θα δείχνει ότι λειτουργεί σωστά.
2. Ανοίξτε την εφαρμογή PixyMon και αν όλα είναι σωστά, θα δείτε τι καταγράφει η κάμερα αυτή τη στιγμή.
3. Μεταβείτε στο υπομενού Δράση ή δράσηκαι, στη συνέχεια, κάντε κλικ στην επιλογή Ορισμός υπογραφής ή Ορισμός υπογραφής. Τώρα το βίντεο πρέπει να παγώσει και μπορείτε να επιλέξετε ποιο χρώμα ή αντικείμενο θέλετε να ανιχνεύσει η κάμερα όσο βρίσκεται μπροστά από τον αισθητήρα. Για παράδειγμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια μπάλα. Με αυτόν τον τρόπο, όποτε η μπάλα περνά μπροστά από τον αισθητήρα, θα ανιχνεύεται.
4. Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχει έως 7 σετ υπογραφής, ώστε να μπορείτε να διαμορφώσετε έως και 7 διαφορετικά αντικείμενα που μπορεί να εντοπίσει η κάμερα.
5. Εάν επιλέξετε μόνο ένα, μπορείτε να προχωρήσετε στο επόμενο βήμα. Ή εάν θέλετε να καταργήσετε ένα αντικείμενο από τη λίστα, μπορείτε να μεταβείτε στο μενού Ενέργεια ή Ενέργεια και, στη συνέχεια, Διαγραφή όλων Οι υπογραφές ή επιλέξτε Διαγραφή ειδικής υπογραφής. Μπορείτε ακόμη να μεταβείτε στο Configuration ή Configuration και στη συνέχεια να μεταβείτε στη συγκεκριμένη υπογραφή που θέλετε να τροποποιήσετε για να την αλλάξετε….

Τώρα μπορείτε να συνεχίσετε να διαμορφώνετε τον πίνακα Arduino, αν θέλεις. Για να το κάνετε αυτό, γνωρίζετε ήδη ότι πρέπει να χρησιμοποιήσετε τη βιβλιοθήκη Pixy για το Arduino. Αυτή η βιβλιοθήκη θα περιλαμβάνει επίσης απλά παραδείγματα με τα οποία μπορείτε να ξεκινήσετε τον πειραματισμό χωρίς να γράψετε κώδικα από την αρχή. Απλώς ανοίγοντας τα και τρέχοντας αυτά τα σκίτσα ή κάνοντας τροποποιήσεις σε αυτά για να δούμε πώς συμπεριφέρονται. Για να έχετε αυτήν τη βιβλιοθήκη, μπορείτε να ακολουθήσετε αυτά τα βήματα.

1. Εκπλήρωση η βιβλιοθήκη για το Arduino.
2. Ανοίξτε Arduino IDE.
3. Μετάβαση στο Σκίτσο, Συμπερίληψη βιβλιοθήκης και, στη συνέχεια, Προσθήκη βιβλιοθήκης .zip και επιλέξτε αυτήν που κατεβάσατε.
4. Τώρα θα ενσωματωθεί, μπορείτε ξεκινήστε να δοκιμάζετε κάποιο παράδειγμα με τη φωτογραφική μηχανή σωστά συνδεδεμένη στην πλακέτα Arduino. Για να το κάνετε αυτό, μεταβείτε στο μενού Παραδείγματα ή Παραδείγματα, μετά στο Pixy και επιλέξτε ένα από αυτά. Σας προτείνω να ξεκινήσετε με Γειά σου Κόσμε.
5. Με την πλακέτα Arduino συνδεδεμένη από USB σε υπολογιστή, ανεβάστε το σκίτσο στην πλακέτα σας, επιλέξτε Εργαλεία και έπειτα Serial Monitor.
6. Τώρα, το παράθυρο θα αρχίσει να σας δείχνει πληροφορίες.

Φυσικά, μην ξεχάσετε να συνδέσετε όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα πρέπει να έχετε στην πλακέτα Arduino, συμπεριλαμβανομένης της ίδιας της κάμερας. Γνωρίζετε ήδη ότι συνδέεται με τις καρφίτσες Arduino ISCP που προορίζονται για αυτές τις μονάδες, όπως φαίνεται στην εικόνα ...