Introduction au traitement d'images : Pixy et ses alternatives : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Dans cet article, nous expliquerons la signification du traitement d'image numérique (DIP) et les raisons d'utiliser du matériel comme Pixy et d'autres outils pour créer un processus sur des images ou des vidéos. A la fin de cet article, vous apprendrez:

• Comment une image numérique se forme.
• Qu'est-ce que le traitement d'image numérique.
• Outils de traitement d'images.
• Qu'est-ce que Pixy et comment l'utiliser.

Étape 1: Qu'est-ce que le traitement d'image ?

Les photos, les vidéos, et généralement les images en plus de sauvegarder un instant de nos souvenirs, ont aussi d'autres applications. Peut-être que vous voyez des caméras de sécurité dans des lieux publics ou que vous voyez des robots suivre une ligne, un objet ou un objet plus avancé se rendant compte de la situation, séparant les impuretés des produits sur la ligne de production et de nombreuses applications similaires ou même pas similaires font avec quelques calculs sur des images et Ces les calculs sont nommés traitement d'image.

Pour une meilleure compréhension, il est utile de connaître la structure de l'image. Chaque image est un signal avec les valeurs de pixel à n'importe quel point de celle-ci. (le pixel est l'unité de base d'une image numérique qui peut avoir différentes valeurs pour sa luminosité et/ou sa couleur, ces valeurs sont appelées "intensité") Le signal est le signal de tension continue donné par le capteur visuel, ce signal sera converti en numérique forme avec certains processus comme l'échantillonnage. La forme numérique de ces données est comme un tableau ou une matrice à deux dimensions créant une image numérique, leur forme est donc f (X, Y) pour l'emplacement et la valeur. N'oubliez pas que chaque vidéo est un ensemble d'images jouées avec une vitesse de lecture spécifique en une seconde.

Après avoir formé une image, le processus commencera. Dans quel but avons-nous besoin d'un processus? Si nous avons besoin d'informations à partir d'une image, nous allons utiliser la vision par ordinateur. La vision par ordinateur est un moyen d'émuler la vision humaine. La vision humaine a la capacité d'"apprendre" et de donner des données à partir d'entrées visuelles. La vision par ordinateur est essentiellement le domaine qui a permis à l'ordinateur d'acquérir une compréhension de haut niveau à partir d'images ou de vidéos numériques, même pour des utilisations en temps réel; et le traitement d'image numérique en fait partie.

Étape 2: Comment faire un traitement d'image ?

Si nous pensons à une application robotique de traitement d'images, il y a deux manières:

1. choix d'un module caméra usuel (fournissant l'image sans aucun traitement dessus) puis utilisation de la programmation et des calculs de l'utilisateur.
2. Utiliser des matériels qui effectuent ce processus pour une utilisation plus rapide et plus facile; Comme une caméra pixie…

Première solution: Pour la première façon, il existe différents logiciels comme MATLAB ou des bibliothèques comme OpenCV pour le codage. Il existe également d'autres noms dans les outils de traitement; mais les noms populaires recherchant ce traitement sont OpenCV et MATLAB. Voyons une comparaison rapide entre eux. le tableau de comparaison MATLAB et OpenCV nous aidera.

Deuxième solution: utiliser un matériel spécial ! comme les caméras avec la capacité de traitement d'image. Ils ont généralement une interface utilisateur et n'ont pas besoin de codage. Cela semble plus facile mais crée d'une manière ou d'une autre des limitations et ils peuvent faire ce qui leur est spécifié pour cela; par exemple, une caméra de détection de visage ne peut pas faire la reconnaissance des couleurs normalement (peut-être qu'avec quelques changements dans le firmware peut changer l'algorithme de reconnaissance mais c'est une manière difficile et pas courante !) Deux manières, mais laquelle est la meilleure ?

le deuxième graphique est la comparaison de deux manières.

Étape 3: Mise en route de Pixy

PIXY est l'un des modules de caméra spécifiés pour le traitement d'image, l'algorithme de reconnaissance est un filtrage basé sur les couleurs. Le but principal de cet appareil photo est de reconnaître les couleurs et de les nommer comme un objet familier. Cet appareil photo peut « apprendre » quelles couleurs vous « pensiez » au début.

Maintenant que vous savez ce qu'est Pixy, voyons comment nous pouvons commencer à utiliser Pixy.

Étape 4: Matériels requis

Capteur d'image Pixy CMUcam5

Arduino UNO R3

Étape 5: Mise en route de Pixy

Maintenant, venez avec nous pas à pas jusqu'à la fin:

Premier pas:

Acheter un lutin ! PIXY standard et PIXY2 sont deux versions d'appareils photo Pixy. cliquez sur le lien ci-dessus pour acheter le type régulier, dont nous continuons les étapes d'utilisation de cette carte.

Seconde:

Allumez-le. La carte dispose d'un port USB pour l'alimentation. Il sera alimenté en se connectant au port USB de l'ordinateur. Il peut être alimenté via deux broches derrière la carte avec batterie (6-10v).

Troisième:

Connectez-le à l'ordinateur via un câble USB. Une extrémité à l'ordinateur et l'autre au port micro USB de PIXY.

En avant:

Téléchargez le logiciel de votre caméra ici. PIXY Mon est l'application de PIXY pour les plateformes Linux, Mac et Windows. Ce que cette application peut faire, c'est la configuration et montrer ce que PIXY peut voir.

Cinquième:

Jusqu'à présent, la caméra n'a pas besoin d'être nécessairement connectée à un microcontrôleur ou à une carte si vous avez besoin de voir et de reconnaître sans rien d'autre; la reconnaissance ne dépend pas de la micro connexion. Quoi qu'il en soit, pour enseigner, sélectionnez un objet avec une teinte distincte et bonne. En raison de l'algorithme de reconnaissance de filtrage des couleurs basé sur la teinte, la teinte et la lumière de l'environnement peuvent affecter le résultat. Alors, ne choisissez pas des objets blancs, noirs ou gris car ces couleurs ne sont pas de la teinte !

Sixième:

Appuyez sur le bouton au-dessus de PIXY pour commencer l'apprentissage. Tout d'abord, la LED clignotera et après cela, une LED RVB obtiendra la couleur de la partie centrale de la zone de vision. Choisissez l'objet devant la caméra, si la LED a montré la bonne couleur, elle indique le bon verrouillage. la distance entre les lentilles et l'objet doit être de 6 à 20 pouces. La deuxième façon est d'utiliser PIXY MON; a choisi une grande zone de l'objet dans PIXY MON, puis il sélectionne l'objet.

Septième:

La grille de l'objet sera affichée en pixy mon. voir si la grille est la bonne zone de l'objet sans compter l'arrière-plan. Les curseurs de configuration peuvent aider à avoir une meilleure zone.

Huitième:

Maintenant, pour chaque "couleur", la caméra définira un numéro. 7 signatures signifient 7 couleurs à reconnaître. En utilisant des couleurs proches les unes des autres, par exemple, une étiquette avec les couleurs rouge-rose-bleu, vous pouvez définir un objet ou un emplacement pour la caméra, par exemple, cette étiquette montre l'emplacement de la porte. Cela peut aider à reconnaître des milliers d'objets avec cet appareil photo ! Cet ensemble de couleurs est appelé « code couleur » ou CC. pour définir CC, vous devez utiliser PIXY mon et il peut ensuite être utilisé comme n'importe quelle signature.

Neuvième:

Après un apprentissage réussi, si un microcontrôleur ou une carte est connecté à la caméra, peut donner l'objet détecté par pixie. Si vous utilisez un Arduino, utilisez ce brochage pour la connexion. (cliquez ici pour plus d'informations), puis téléchargez la bibliothèque PIXY ici, ajoutez-la aux bibliothèques d'Arduino dans le sens de Sketch>Include library>Ajouter une bibliothèque ZIP. Sélectionnez maintenant le fichier zip de la bibliothèque. Ça c'est fait! Maintenant, avec l'esquisse par défaut de PIXY, il donnera le X et Y (emplacement) et la largeur et la longueur (taille) de l'objet. D'autres croquis peuvent également être utilisés; comme le panoramique et l'inclinaison. Pour la connexion d'autres cartes, vous pouvez voir ici.

REMARQUE: L'enseignement a deux méthodes comme nous l'avons expliqué: 1. Utiliser PIXY sans PIXY MON, comme ce que font les robots et ils ne sont pas connectés à un PC. La méthode sera mais comment paramétrer le numéro de signature ? La led si le PIXY changera de couleur aux premiers instants d'enseignement, le clic que vous faites sur quelle couleur fixera le nombre; du rouge signifiant 1 au violet signifiant 7. Dans la méthode 2, le réglage du nombre se fera avec l'application uniquement.

Étape 6: Très proche de « LA FIN »

Nous avons expliqué ce qui a rendu nécessaire l'utilisation d'images, ce qu'est le traitement d'image numérique et comment cela peut être fait. De quels moyens nous disposons et parmi le matériel qui peut actuellement nous aider, nous avons choisi PIXY pour l'explication. nous avons expliqué comment cela fonctionne et que faire si vous êtes un débutant en appareils photo Pixy ! Vous pouvez maintenant commencer le traitement d'image pour votre petit robot et profiter d'un troisième œil avec votre ordinateur.

Vous pouvez également lire ce projet sur le site officiel d'ElectroPeak: