Raspberry Pi የነገር ቆጠራ - 5 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

የኮምፒተር ራዕይ ፣ ያለ ጥርጥር ድንቅ ነገር ነው! ይህንን በመጠቀም ኮምፒዩተር ውስብስብ ፣ ጠቃሚ እና አሪፍ አፕሊኬሽኖችን ለማልማት የሚያስችለውን በዙሪያው ያለውን አካባቢ በተሻለ ሁኔታ የማየት እና የማየት ችሎታ ያገኛል። ለኮምፒዩተር የማየት እድገቶች ምስጋና ይግባቸውና እንደ ፊት ለይቶ ማወቅ እና ማወቅ ፣ የነገር መከታተያ እና የነገር መፈለጊያ በዕለት ተዕለት እንቅስቃሴያችን ውስጥ በብዛት ይገኛሉ።

የኮምፒተር ዕይታ ማዕቀፎች እና መሣሪያዎች ምን ያህል የላቁ እና ተደራሽ እንደሆኑ ከግምት ውስጥ በማስገባት በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የተገለጸው ትግበራ በጥሩ ሁኔታ ይጣጣማል-በእንቅስቃሴ ላይ ዕቃዎችን ለመቁጠር ቀለል ያለ Raspberry PI እና ወጪ-ነፃ እና ክፍት ምንጭ የኮምፒተር እይታ ማዕቀፍ በመጠቀም OpenCV ን ይጠቀማል። ዕቃዎች ወደ አንድ የተወሰነ ክትትል ዞን ውስጥ ይገባሉ እና ይወጣሉ።

ደረጃ 1: ጠልቆ መግባት - የነገር እንቅስቃሴ በምስል ዥረት ውስጥ እንዴት ሊገኝ ይችላል?

በምስል ማቀነባበሪያ ዕቃዎች ውስጥ በጥልቀት ለመግባት ጊዜው አሁን ነው-

አንዳንድ የድር ካሜራ ዥረት ምስሎችን እንዴት ማግኘት እና የሆነ ነገር ወደዚያ እንደሄደ ለማወቅ።

በአምስት እርከኖች ያቀፈ ነው-

ደረጃ 1 በእንቅስቃሴ ላይ ያለውን ነገር ለማጉላት

በክላሲካል ፊዚክስ እንደተገለፀው አንድ ነገር እየተንቀሳቀሰ እንደሆነ ወይም ቆሞ ከሆነ ለማመላከት ማጣቀሻ አስፈላጊ ነው። እዚህ ፣ አንድ ነገር ተንቀሳቅሷል የሚለውን ለመወሰን ፣ እሱ በጣም ተመሳሳይ ነው -እያንዳንዱ ነጠላ የድር ካሜራ ዥረት የተያዘ ፍሬም ከማጣቀሻ ፍሬም ጋር ይነፃፀራል። የሆነ ነገር የተለየ ከሆነ አንድ ነገር ተንቀሳቅሷል። እንደሚመስለው ቀላል ነው።

ይህ የማጣቀሻ ፍሬም በጣም ፍጹም በሆኑ ሁኔታዎች (ለምሳሌ ምንም የሚንቀሳቀስ የለም) መያዝ አለበት። በምስል ማቀናበር ዓለም ውስጥ ፣ ይህ በተያዘው ክፈፍ እና በማጣቀሻ ክፈፍ መካከል ያለው ንፅፅር የጀርባ መቀነስ ተብሎ በሚጠራ ቴክኒክ ውስጥ ይገኛል። የበስተጀርባ ንዑስ ጽሑፍ ከተያዘው ክፈፍ እና ከማጣቀሻ ክፈፉ የፒክሰል-ወደ-ፒክስል ቀለም መረጃን በጥቂቱ መቀነስ ላይ ያካትታል። ስለዚህ ፣ ከዚህ አዋጅ የተገኘው ምስል በእነዚህ ሁለት ክፈፎች (ወይም ፣ ምን ተንቀሳቅሷል / እንቅስቃሴን አግኝቷል) እና ሌሎቹን ነገሮች ሁሉ በምስል ጥቁር ይሆናል (ግራጫ ላይ የዜሮ እሴት ቀለም) -ልኬት ፒክሰል)። አስፈላጊ -የተያዘው የድር ካሜራ ምስል ማብራት እና ጥራት (በመያዣ ዳሳሾች ጥራት ምክንያት) ከፍሬም ወደ ፍሬም በትንሹ ሊለያይ ይችላል። ከመጥቀሻ ፍሬም እና ከሌላ ክፈፎች “እኩል ክፍሎች” ከበስተጀርባ መቀነስ በኋላ አጠቃላይ ጥቁር እንደማይሆኑ ያመለክታል። ይህ ባህሪ ቢኖርም ፣ በዚህ ፕሮጀክት ውስጥ በሚቀጥሉት ደረጃዎች የምስል ሂደት ውስጥ ምንም ከባድ መዘዞች የሉም።

የምስል ማቀነባበሪያ ጊዜን ለመቀነስ ፣ የጀርባ ንዑስ ጽሑፍ ከማድረግዎ በፊት ፣ የተያዘው ፍሬም እና የማጣቀሻ ፍሬም ወደ ግራጫ ልኬት ምስል ይቀየራሉ። ግን ለምን? እሱ የኮምፒተር ውጤታማነት ጉዳይ ነው -ብዙ ቀለሞችን (የቀለም ምስል) የሚያቀርብ ምስል በአንድ ፒክሰል ሶስት መረጃ አለው - ቀይ ፣ ሰማያዊ እና አረንጓዴ የቀለም ክፍሎች (የድሮው ግን ወርቃማ አርጂቢ ደረጃ)። ስለዚህ ፣ በቁጥር ፣ እያንዳንዱ ፒክሰል እንደ ባለ ሶስት እሴት ድርድር ሊገለፅ ይችላል ፣ እያንዳንዱም የቀለም ክፍልን ይወክላል። ስለዚህ ፣ ወደ ሙሉው ምስል በማራዘም ፣ የመጨረሻው ምስል በእውነቱ የሶስት የምስል ክፍሎች ድብልቅ ይሆናል - ቀይ ፣ ሰማያዊ እና አረንጓዴ ምስል ክፍሎች።

እሱን ለማስኬድ ብዙ ሥራ ያስፈልጋል! ሆኖም ፣ በግራጫ መጠን ምስሎች ፣ እያንዳንዱ ፒክሰል አንድ ቀለም መረጃ ብቻ አለው። ስለዚህ ፣ የቀለም ምስል ማቀነባበር ከግራጫ ልኬት ምስል መያዣ (በሶስት ቴክኒኮች ላይ በመመርኮዝ ቢያንስ ሦስት ጊዜ) ቀርፋፋ ነው። እና የበለጠ አለ - ለአንዳንድ ዓላማዎች (እንደ ይህ ፕሮጀክት) ፣ ሁሉም ቀለሞች አስፈላጊ አይደሉም ወይም አስፈላጊ አይደሉም። ስለዚህ እኛ ወደ መደምደሚያው ደርሰናል-ግራጫ-ልኬት ምስሎች አጠቃቀም ለምስል ማቀነባበሪያ ዓላማ በጣም ይመከራል። ከበስተጀርባ ንዑስ ጽሑፍ በኋላ ፣ የጋውስያን ብዥታ ማጣሪያን መተግበር አስፈላጊ ነው።

የጋውስያን ብዥታ ማጣሪያ ከበስተጀርባ በተቀነሰ ምስል ላይ ተተግብሯል የሚንቀሳቀሰውን የተገነዘበውን ነገር ሁሉንም ቅርጾች ያስተካክላል። በእርግጠኝነት ፣ በሚቀጥሉት የምስል ሂደት ደረጃዎች ውስጥ እገዛ ይሆናል።

ደረጃ 2 - ሁለትዮሽነት

በአብዛኛዎቹ የምስል ማቀናበር ጉዳዮች ፣ በምስል ውስጥ ዕቃዎችን / ገጸ -ባህሪያትን ካደመቁ በኋላ ሁለትዮሽነት ማለት አስገዳጅ እርምጃ ነው። ምክንያት - በሁለትዮሽ ምስል ፣ እያንዳንዱ የፒክሰል ቀለም ሁለት እሴቶችን ብቻ ሊወስድ ይችላል - 0x00 (ጥቁር) ወይም 0xFF (ነጭ)። በሚቀጥሉት ደረጃዎች የምስል ማቀነባበሪያ ቴክኒኮችን ለመተግበር እንኳን ያነሰ “የኮምፒተር ኃይል” ለመፈለግ ይህ የምስል አሠራሩን በእጅጉ ይረዳል። ግራጫ-ልኬት ምስሉን እያንዳንዱን የፒክሰል ቀለም ከተወሰነ ደፍ ጋር በማወዳደር ሁለትዮሽ ማድረግ ይቻላል። የፒክሴሉ ቀለም ዋጋ ከመነሻው በላይ ከሆነ ፣ ይህ የፒክሴል ቀለም ነጭ እሴትን (0xFF) ይወስዳል ፣ እና የፒክሴሉ ቀለም ዋጋ ከመነሻው በታች ከሆነ ፣ ይህ የፒክሰል ቀለም ጥቁር እሴት (0x00) ይወስዳል። እንደ አለመታደል ሆኖ የመድረክ እሴት ምርጫው በጣም ቀላል አይደለም። እሱ እንደ የአካባቢ ሁኔታዎች ፣ እንደ የመብራት ሁኔታዎች ላይ የተመሠረተ ነው። የደፍ እሴት የተሳሳተ ምርጫ ሁሉንም ደረጃዎች የበለጠ ሊያበላሸው ይችላል። ስለዚህ ፣ ከማንኛውም ተጨማሪ እርምጃዎች በፊት ለጉዳይዎ በፕሮጀክቱ ውስጥ ያለውን ገደብ በእጅ እንዲያስተካክሉ አጥብቄ እመክራለሁ። ይህ የመግቢያ እሴት የሚንቀሳቀስ ነገር በሁለትዮሽ ምስል ውስጥ መገኘቱን ማረጋገጥ አለበት። በእኔ ሁኔታ ፣ ከደረጃው በቂ ምርጫ በኋላ ፣ በምስል 5 ላይ የሚያዩትን ያስከትላል።

ምስል 5 - የሁለትዮሽ ምስል

ደረጃ 3: ያጥፉ

እስካሁን ድረስ የሚንቀሳቀሱ ዕቃዎችን መለየት ፣ ማድመቅ እና ሁለትዮሽነትን መተግበር ፣ የሚንቀሳቀስ ነገር ቆንጆ ግልጽ ምስል (= ለምስል ማቀነባበሪያ ዓላማዎች የነገሩን በጣም ግልፅ ምስል) ያስከትላል። ለቁጥር ቆጠራ ዝግጅት ዝግጅቱ አልቋል። እዚህ ላይ “በጣም ቅርብ” ማለት ከመቀጠልዎ በፊት አንዳንድ ጥሩ ማስተካከያዎች አሉ ማለት ነው። በዚህ ጊዜ በእቃዎቹ ውስጥ “ቀዳዳዎች” የመኖራቸው እውነተኛ እድሎች አሉ (ጥቁር ብዙ ፒክሰሎች ወደ ነጭ ጎላ ባለ ነገር ውስጥ)። እነዚህ ቀዳዳዎች ከተለዩ የመብራት ሁኔታዎች እስከ የነገሮች ቅርፅ ክፍል ድረስ ማንኛውም ሊሆኑ ይችላሉ። አንዴ ቀዳዳዎች በእውነተኛ ዕቃዎች ውስጥ የሐሰት ዕቃዎችን (ማምረት) ከቻሉ (ምን ያህል ትልቅ እና ባሉበት ቦታ ላይ በመመስረት) ፣ በምስሎች ውስጥ ቀዳዳዎች መኖራቸው የሚያስከትለው መዘዝ የነገሮችን መቁጠር አስከፊ ሊሆን ይችላል። እነዚህን ቀዳዳዎች ለማስወገድ የሚቻልበት መንገድ ዲላቴ የተባለ የምስል ማቀነባበሪያ ቴክኒክ መጠቀም ነው። ይህንን ይጠቀሙ እና ቀዳዳዎች ይጠፋሉ።

ደረጃ 4: ኮንቱርዎችን (እና የእሱ ሴንትሮይድስ) ፍለጋ

በዚህ ጊዜ ፣ የደመቁ ዕቃዎች አሉን ፣ በውስጡ ምንም ቀዳዳዎች የሉትም እና ለሚቀጥለው ዝግጁ ነን - የቅርጽ (እና የእሷ ሴንትሮይድስ) ፍለጋ። በራስ -ሰር ቅርጾችን ለመለየት በ OpenCV ውስጥ ሀብቶች አሉ ፣ ግን የተገኙት የቁጥሮች አቅጣጫዎች በጥበብ መመረጥ አለባቸው (እውነተኛውን ነገር ወይም ዕቃዎችን ብቻ ለመምረጥ)። ስለዚህ ፣ ቅርጾቹን ለመለየት መስፈርቱ የነገሮች አካባቢ ፣ በፒክሴል² የሚለካ ነው። ኮንቱር ከገደብ (በሶፍትዌር ውስጥ ከተዋቀረ) ከፍ ያለ ቦታ ካለው ፣ ስለዚህ ለመቁጠር እንደ እውነተኛ ነገር መታየት አለበት። የዚህ አካባቢ ገደብ/መስፈርት ምርጫ በጣም አስፈላጊ ነው ፣ እና እዚህ መጥፎ ምርጫ ማለት የተሳሳተ ቆጠራ ማለት ነው። አንዳንድ የአከባቢ እሴት ገደቦችን እሴቶችን መሞከር እና ለአጠቃቀምዎ የበለጠ የሚስማማውን ማረጋገጥ አለብዎት። አይጨነቁ ፣ እነዚህ ገደቦች ለማግኘት / ለማስተካከል ከባድ አይደሉም። በምስሉ ውስጥ ያሉት ነገሮች በሙሉ ከተነሱ በኋላ ቀጣዩ ደረጃ በላዩ ላይ ሬክታንግል መሳል ነው (ይህ ሬክታንግል በውስጡ የተገኘ ነገር በሙሉ መያዝ አለበት)። እና የዚህ አራት ማእዘን ማዕከል…. ነገሩ ሴንትሮይድ! ምናልባት “ከዚህ ሴንትሮይድ ጋር ያለው ትልቅ ነገር ምንድነው?” ብለው ያስቡ ይሆናል ፣ አይደል? የእርስዎ መልስ ይኸውልዎት - የነገሩ ቅርፅ ምንም ያህል ትልቅ ወይም ምንም ያህል ቢሆን ፣ እንቅስቃሴው ከሴንትሮይድ ጋር ተመሳሳይ ነው። በሌላ አነጋገር - ሴንትሮይድ የሚባል ይህ ቀላል ነጥብ የነገሩን እንቅስቃሴ ሁሉ ይወክላል። አሁን ቆጠራውን በጣም ቀላል ያደርገዋል ፣ አይደል? የነገሩን ሴንትሮይድ እንደ ጥቁር ነጥብ የሚወክልበትን ከዚህ በታች ያለውን ምስል (ምስል 6) ይመልከቱ።

ደረጃ 5 የ Centorid ንቅናቄ እና የነገሮች ቆጠራ

ታላቁ ፍፃሜ -የነገር ሴንትሮይድ መጋጠሚያዎችን ከመግቢያ እና መውጫ መስመሮች መጋጠሚያዎች ጋር ያወዳድሩ እና ከዚህ በፊት የተገለጸውን ቆጠራ አልጎሪዝም ይተግብሩ። እና የሚንቀሳቀሱ ዕቃዎች መቁጠር ይኖራል!

በዚህ ልጥፍ መጀመሪያ ላይ እንደሚታየው ፣ ፕሮጀክቱ በሥራ ላይ ነው -