Viziune artificială: introducere în această disciplină interesantă

Arduino poate părea foarte rudimentar, dar este mai mult decât suficient pentru a crea chiar și proiecte destul de avansate. Cu ajutorul unor module existente de pe piață, cum ar fi modulele camerei foto, și cu ajutorul unor biblioteci sau API-uri, puteți furniza proiectului dvs. inteligență sau viziune artificială. Acest lucru va oferi noi aplicații și noi orizonturi dincolo de proiectele rudimentare.

Viziunea automată este un tip de viziune computerizată. Nu este doar captarea imaginii printr-o cameră digitală, ci merge mai departe. Poate fi folosit pentru obține date de mediu, procesează imaginea, o analizează, înțelege imagini din lumea reală etc. De exemplu, ar putea fi folosit pentru a obține informații numerice prin intermediul camerei, pentru a recunoaște ființe umane etc. Imaginează-ți tot ce ai putea face cu asta ...

Pentru ce se utilizează viziunea computerizată?

De exemplu, multe sisteme de vizualizare actuale se bazează pe acest tip de viziune, cum ar fi unele vehicule care permit parcarea automată, cartografierea mediului, sisteme de control al traficului pe drumuri sau recunoașterea pietonilor pentru a opri vehiculul și a nu alerga peste ele, recunoaște fețele și obține datele persoanelor înregistrate într-o bază de date, cum ar fi în unele sisteme de securitate, analizează videoclipuri etc.

Potențialul acestei viziuni mașini este atât de extrem încât guvernele și marile corporații Îl folosesc pentru o multitudine de scopuri, indiferent dacă sunt legale sau nu. Câteva domenii practice de aplicare pe care le cunoașteți cu siguranță sunt:

• Facebook: utilizați acest tip de viziune artificială pentru fotografiile încărcate pe rețeaua dvs. socială, în acest fel puteți recunoaște fețele folosind algoritmi complexi. În acest fel, vă puteți hrăni AI pentru a-l face mai puternic și a-l îmbunătăți pentru alte aplicații viitoare.
• Flickr- Puteți utiliza această viziune automată pentru a reconstrui scene 3D folosind depozite de imagini de pe această platformă.
• Industrie: Cu sistemele de viziune artificială puteți detecta defecte într-o linie de asamblare, puteți arunca rapid obiectele cu defecte etc. De exemplu, atunci când fructele colectate în sectorul agricol se deplasează printr-o bandă transportoare, prin intermediul unui senzor de viziune artificială, ar putea fi detectate fructe sparte, deteriorate, putrede sau alte obiecte decât fructele, pentru a le elimina cu ajutorul unui jet de aerul sau alte mecanisme.
• Supraveghere video: poate fi folosit în multe centre protejate pentru a captura anumite vehicule sau persoane, pentru a afla cine sunt și pentru a trimite aceste informații unui sistem sau pentru a le înregistra pentru analize ulterioare. Multe companii îl folosesc chiar pentru a afla cum se îmbracă oamenii (sectorul modei), anumite entități pentru a afla cine ar fi putut fi la demonstrații, pentru a detecta prezența personalului suspect în centrele publice sau ocupate etc.

Rețineți că în prezent există o multitudine de camere de supraveghere de tot felul împrăștiate pe stradă, indiferent dacă acestea sunt destinate monitorizării afacerilor, băncilor, DGT etc., deci o mulțime de informații sunt colectate de la noi toți...

Material necesar

Pe lângă placa Arduino cu microcontrolerul pe care îl puteți programa și care folosește biblioteci, va trebui sa de asemenea, alte elemente de bază pentru proiectul dumneavoastră. Printre acestea, desigur, un modul cu o cameră capabilă să proceseze imagini. Un exemplu în acest sens este Pixy CMUCam 5 sau asemănător. Acest modul are un procesor puternic care poate fi programat pentru a trimite informații captate de senzor prin portul serial UART, SPI, I2C, ieșire digitală sau semnale analogice.

Cu Pixy CMUCam 5 puteți procesa până la 50 de cadre sau cadre pe secundă (50 FPS). Cu aceste funcții, ar putea fi programat să trimită doar imaginile dorite sau căutate, în loc să înregistreze în mod constant toate videoclipurile pe care le captează. Pentru o manipulare mai ușoară, are un aplicație gratuită și open source apel pixymon pentru controlul tău.

Dacă decideți să achiziționați această cameră Pixy CMUcam5, aceasta va veni cu un cablu IDC de 6 pini la 10 pini și hardware-ul de montare. În plus, caracteristici tehnice ale modulului sunt:

• Procesor NXP LPC4330 204 Mhz DualCore.
• 254 Kb memorie RAM,
• Consum de 140mA.
• Omnivision OV9715 1/4 ″ senzor de imagine cu rezoluție 1280 × 800.
• Unghi de vizualizare de 75º orizontal și 47º vertical.
• Recunoaștere simplă a imaginii pentru a localiza obiecte.
• Îl puteți folosi cu plăci Arduino (cu biblioteci specifice), Raspberry Pi, BeagleBone Black și alte plăci similare.
• Porturi de comunicare: SPI, I2C, UART, USB sau ieșire analogică / digitală.
• Software PixyMon compatibil cu Windows, macOS și GNU / Linux.
• Mărime mică.
• Documentație disponibilă pe proiectul Wiki.
• Depozite Github cu biblioteca pentru Arduino.
• Firmware
• Tutoriale

În plus, trebuie să aveți în vedere că aveți la dispoziție un alt tip de API-uri, biblioteci și mai multe materiale care vă pot ajuta să creați proiecte de tot felul cu ajutorul acestor camere și viziune artificială. De exemplu, trebuie remarcat:

• OpenCV: este o bibliotecă gratuită de vizionare automată dezvoltată inițial de Intel. Acum a fost lansat sub licență BSD și poate fi folosit de oricine pentru a detecta mișcări, recunoaște obiecte, vedere robotizată, recunoaștere facială etc. Este multiplataforma, deci poate fi folosit pe GNU / Linux, macOS, Windows și Android.
• Alte proiecte, cum ar fi detectarea vehiculului.

De la Hwlibre, vă încurajez să începeți experimentează și învață despre această disciplină...

Exemplu simplu de integrare Pixy 2 CMUcam5 cu Arduino

Pentru a folosi acest lucru Modulul Pixy 2 CMUcam5 cu placa Arduino, pe care trebuie să le folosiți mai multe elemente suplimentare. De exemplu, puteți folosiți un servomotor S06NF sau asemănător, pentru a acționa atunci când camera detectează un obiect pentru care l-ați programat. Desigur, va trebui să descărcați software-ul PixyMon pe care l-am spus mai sus și biblioteca GitHub pentru Arduino.

Puteți afla mai multe informații despre programarea Arduino descărcați PDF-ul nostru cu cursul gratuit.

Odata ce ai instalat PixyMon În sistemul dvs. de operare, urmează următorii pași:

1. Conectați Pixy cu cablul USB și verificați dacă LED-ul RGB al modulului este aprins, ceea ce va indica faptul că funcționează corect.
2. Deschideți aplicația PixyMon și dacă totul este corect, veți vedea ce captează camera în acest moment.
3. Accesați submeniul Acțiune sau Acțiune, apoi faceți clic pe Setare semnătură sau Setare semnătură. Acum, videoclipul ar trebui să înghețe și puteți selecta ce culoare sau obiect doriți să detecteze camera atâta timp cât este în fața senzorului. De exemplu, puteți folosi o minge. Astfel, ori de câte ori mingea trece în fața senzorului va fi detectată.
4. După cum puteți vedea, există până la 7 Set Signature, astfel încât să puteți configura până la 7 obiecte diferite pe care camera le poate detecta.
5. Dacă alegeți doar unul, puteți trece la pasul următor. Sau dacă doriți să eliminați un obiect din listă, puteți accesa meniul Acțiune sau Acțiune și apoi Ștergeți tot Semnăturile sau alegeți Șterge semnătura specifică. Puteți chiar accesa Configurare sau Configurare și apoi accesați semnătura specifică pe care doriți să o modificați pentru a o modifica ...

Acum puteți continua să vă configurați placa Arduino, daca vrei. Pentru a face acest lucru, știți deja că trebuie să utilizați biblioteca Pixy pentru Arduino. Această bibliotecă va include, de asemenea, exemple simple cu care puteți începe să experimentați fără a scrie cod de la zero. Pur și simplu deschizându-le și executând aceste schițe sau făcându-le modificări pentru a vedea cum se comportă. Pentru a avea această bibliotecă, puteți urma acești pași.

1. Descărcare biblioteca pentru Arduino.
2. Se deschide Arduino IDE.
3. Accesați Schiță, Includeți biblioteca și apoi Adăugați o bibliotecă .zip și selectați-o pe cea descărcată.
4. Acum va fi integrat, puteți începeți să testați un exemplu cu camera conectată corect la placa Arduino. Pentru a face acest lucru, accesați meniul Exemple sau Exemple, apoi la Pixy și selectați unul dintre ele. Vă recomand să începeți cu Salut Lume.
5. Cu placa dvs. Arduino conectată de USB pe PC, încărcați schița pe placa dvs., apoi selectați Instrumente și apoi Monitor serial.
6. Acum, fereastra va începe să vă afișeze informații.

Desigur nu uitați să conectați toate componentele electronice aveți nevoie de placa Arduino, inclusiv de camera în sine. Știți deja că se conectează la pinii Arduino ISCP destinați acestor module, așa cum se poate vedea în imagine ...