Искусственное зрение: введение в эту интересную дисциплину

Arduino может показаться очень примитивным, но этого более чем достаточно для создания даже довольно сложных проектов. С помощью некоторых модулей, представленных на рынке, таких как модули камеры, а также с помощью некоторых библиотек или API-интерфейсов вы можете обеспечить свой проект интеллектуальными или искусственное зрение. Это откроет новые возможности для применения и новые горизонты за пределами элементарных проектов.

Машинное зрение - это разновидность компьютерного зрения. Это не просто захват изображения с помощью цифровой камеры, это еще больше. Может использоваться для получать данные об окружающей среде, обрабатывать изображение, анализировать его, понимать изображения реального мира и т. д. Например, его можно использовать для получения числовой информации через камеру, распознавания людей и т. Д. Представьте себе все, что вы могли бы сделать с этим ...

Для чего используется компьютерное зрение?

По пример, многие современные системы технического зрения основаны на этом типе зрения, например, некоторые транспортные средства, которые позволяют автоматическую парковку, картографирование окружающей среды, системы управления движением на дорогах или распознают пешеходов, чтобы останавливать транспортное средство, а не наезжать на них, распознавать лица и получать данные от людей, зарегистрированных в базе данных, например, в некоторых системах безопасности, анализирующих видео и т. д.

Возможности этого машинного зрения настолько велики, что правительства и крупные корпорации Они используют его для множества целей, законных или нет. Вот некоторые практические области применения, которые вы наверняка знаете:

• Facebook: используйте этот тип искусственного зрения для фотографий, загруженных в вашу социальную сеть, чтобы вы могли распознавать лица с помощью сложных алгоритмов. Таким образом, вы можете кормить свой ИИ, чтобы сделать его более мощным и улучшить его для других будущих приложений.
• Flickr- Вы можете использовать это машинное зрение для восстановления трехмерных сцен с использованием репозиториев изображений на этой платформе.
• Промышленность: С помощью систем искусственного зрения вы можете обнаруживать дефекты на сборочной линии, быстро выбрасывать объекты с дефектами и т. Д. Например, когда фрукты, собранные в сельскохозяйственном секторе, перемещаются по конвейерной ленте, с помощью датчика искусственного зрения можно обнаружить сломанные, поврежденные, гнилые фрукты или другие предметы, кроме фруктов, и удалить их с помощью воздушной струи. или другие механизмы.
• Видеонаблюдение: его можно использовать во многих защищенных центрах для захвата определенных транспортных средств или людей, выяснения их личности и отправки указанной информации в систему или записи ее для последующего анализа. Многие компании даже используют его, чтобы узнать, как люди одеваются (сектор моды), определенные организации, чтобы узнать, кто мог быть на демонстрациях, обнаружить присутствие подозрительного персонала в общественных или оживленных центрах и т. Д.

Имейте в виду, что в настоящее время по улице разбросано множество всевозможных камер наблюдения, независимо от того, предназначены ли они для наблюдения за предприятиями, банками, DGT и т. Д., Поэтому от всех нас собирается много информации...

Необходимый материал

В дополнение к плате Arduino с микроконтроллером, который вы можете программировать и который использует библиотеки, necesitarás а также другие базовые элементы для вашего проекта. Среди них, конечно же, модуль с камерой, способной обрабатывать изображения. Примером этого является Pixy CMUCam 5 или Аналогичный. Этот модуль имеет мощный процессор, который можно запрограммировать для отправки информации, полученной датчиком, через последовательный порт UART, SPI, I2C, цифровой выход или аналоговые сигналы.

С Pixy CMUCam 5 вы можете обрабатывать до 50 кадров в секунду (50 кадров в секунду). Благодаря этим возможностям его можно запрограммировать на отправку только тех изображений, которые требуются или которые ищут, вместо постоянной записи всего захваченного видео. Для удобства использования он имеет бесплатное приложение с открытым исходным кодом называть ПиксиМон для вашего контроля.

Если вы решите приобрести эту камеру Pixy CMUcam5, она будет поставляться с кабелем IDC с 6-контактного на 10-контактный разъем и монтажным оборудованием. Кроме того, технические характеристики модуля:

• Двухъядерный процессор NXP LPC4330 204 МГц.
• 254 Кб оперативной памяти,
• Потребление 140мА.
• Датчик изображения Omnivision OV9715 1/4 ″ с разрешением 1280 × 800.
• Угол обзора 75º по горизонтали и 47º по вертикали.
• Простое распознавание изображений для поиска объектов.
• Вы можете использовать его с платами Arduino (с определенными библиотеками), Raspberry Pi, BeagleBone Black и другими подобными платами.
• Коммуникационные порты: SPI, I2C, UART, USB или аналоговый / цифровой выход.
• Программное обеспечение PixyMon совместимо с Windows, macOS и GNU / Linux.
• Маленький размер.
• Документация доступна на Wiki проекта.
• Репозитории Github с библиотекой для Arduino.
• прошивки
• Учебники

Кроме того, вы должны иметь в виду, что в вашем распоряжении другой тип API, библиотеки и другие материалы которые помогут вам создавать всевозможные проекты с помощью этих камер и искусственного зрения. Например, следует отметить:

• OpenCV: это бесплатная библиотека машинного зрения, изначально разработанная Intel. Теперь он выпущен под лицензией BSD и может использоваться кем угодно для обнаружения движения, распознавания объектов, роботизированного зрения, распознавания лиц и т. Д. Он кроссплатформенный, поэтому его можно использовать в GNU / Linux, macOS, Windows и Android.
• Другие проекты, такие как обнаружение транспортного средства.

От Hwlibre я призываю вас начать экспериментируйте и узнайте об этой дисциплине...

Простой пример интеграции Pixy 2 CMUcam5 с Arduino

Чтобы использовать это Модуль Pixy 2 CMUcam5 с вашей платой Arduino, в котором необходимо использовать несколько дополнительных элементов. Например, вы можете использовать серводвигатель S06NF или аналогичный, чтобы действовать, когда камера обнаруживает объект, для которого вы ее запрограммировали. Конечно, вам нужно будет загрузить программное обеспечение PixyMon, о котором я сказал выше, и библиотеку GitHub для Arduino.

Подробнее о программировании Arduino вы можете скачать наш PDF с бесплатным курсом.

Как только у вас есть установлен PixyMon В вашей операционной системе выполните следующие действия:

1. Подключите Pixy с помощью USB-кабеля. и проверьте, горит ли светодиод RGB модуля, что будет указывать на его правильную работу.
2. Откройте приложение PixyMon. и если все правильно, вы увидите, что камера снимает в данный момент.
3. Перейти в подменю Действие или действие, а затем щелкните Установить подпись или Установить подпись. Теперь видео должно остановиться, и вы можете выбрать, какой цвет или объект вы хотите, чтобы камера обнаруживала, пока он находится перед датчиком. Например, вы можете использовать мяч. Таким образом, всякий раз, когда мяч проходит перед датчиком, он будет обнаружен.
4. Как видите, есть до 7 Установить подпись, так что вы можете настроить до 7 различных объектов, которые может обнаруживать камера.
5. Если вы выберете только один, вы можете перейти к следующему шагу. Или, если вы хотите удалить объект из списка, вы можете перейти в меню «Действие» или «Действие», а затем «Удалить все». Подписи или выберите «Удалить конкретную подпись». Вы даже можете перейти в раздел «Конфигурация» или «Конфигурация», а затем перейти к конкретной подписи, которую вы хотите изменить, чтобы изменить ее….

Теперь вы можете перейти к настройке вашей платы. Arduino, если ты хочешь. Для этого вы уже знаете, что должны использовать библиотеку Pixy для Arduino. Эта библиотека также будет включать простые примеры, с которыми вы можете начать экспериментировать, не написав код с нуля. Просто открыв их и запустив эти эскизы или внося в них изменения, чтобы увидеть, как они себя ведут. Чтобы получить эту библиотеку, вы можете выполнить следующие действия.

1. Выполнять библиотека для Ардуино.
2. открывает Arduino IDE.
3. Перейти к эскизу, Включить библиотеку а затем Добавить .zip-библиотеку и выбрать ту, которую вы скачали.
4. Теперь он будет интегрирован, вы сможете начать тестировать какой-нибудь пример с камерой, правильно подключенной к вашей плате Arduino. Для этого перейдите в меню «Примеры» или «Примеры», затем в Pixy и выберите один из них. Я рекомендую вам начать с Привет, мир.
5. С вашей платой Arduino, подключенной к USB к ПК, загрузите скетч на свою доску, затем выберите «Инструменты», а затем «Монитор последовательного порта».
6. Теперь в окне появится информация.

Конечно, не забудьте подключить все электронные компоненты вам нужна ваша плата Arduino, включая саму камеру. Вы уже знаете, что он подключается к контактам Arduino ISCP, предназначенным для этих модулей, как видно на изображении ...