نصائح وحيل#

وضع العرض التوضيحي#

يتيح لك وضع العرض التوضيحي عرض CMUcam4 دون معالج رئيسي. في وضع العرض التوضيحي، تنفّذ CMUcam4 الأمر "TW" (Track Window) ثم تحرّك سيرفوين قياسيين للهواة نحو الجسم الجاري تتبعه وتعرض في الوقت نفسه الجسم المتتبَّع على تلفاز قياسي. بمجرد دخول CMUcam4 وضع العرض التوضيحي فلن تخرج منه حتى تتم إعادة ضبطها. اتبع الخطوات أدناه للدخول في وضع العرض التوضيحي:

اضغط مع الاستمرار على reset button على CMUcam4
اضغط مع الاستمرار على user button على CMUcam4
حرّر reset button (لا تحرر user button)
انتظر حتى يضيء مؤشر LED الأحمر المساعد (ثانيتان)
انتظر حتى يبدأ مؤشر LED الأحمر المساعد في الوميض عند 10 Hz ثم حرّر زر المستخدم
- ينبغي أن يعمل التلفاز (يجب أن ترى شاشة بداية معروضة على التلفاز) إذا كانت CMUcam4 متصلة بتلفاز
ستتكيف CMUcam4 الآن مع ظروف الإضاءة لمدة 5 ثوانٍ التالية
- لا تضع الجسم الذي تريد تتبعه أمام CMUcam4 خلال 5 ثوانٍ التالية
انتظر حتى يتوقف مؤشر LED الأحمر المساعد عن الوميض عند 10 Hz
- انتهت CMUcam4 الآن من التكيف مع ظروف الإضاءة
- ينبغي أن يُخرج طرفا سيرفو التحريك الأفقي والإمالة نبضات 1500 μs بتردد 50 Hz
ضع الجسم الذي تريد تتبعه أمام CMUcam4 واضغط user button
- إذا بدأ مصباح LED المساعد الأحمر بالوميض بتردد 10 Hz ففحص توصيل وحدة الكاميرا OV9665
  - قد تكون وحدة الكاميرا OV9665 تالفة وعلى الأرجح تحتاج إلى استبدال
ينبغي أن ترى الآن الشيء المتتبَّع (أو ما يشبهه) معروضًا على التلفاز إذا كانت CMUcam4 متصلة بتلفاز
- سيحاول أيضًا سيرفوا التحريك الأفقي والإمالة، إذا كانا متصلين، توجيه الكاميرا نحو الشيء المتتبَّع
يرجى تجربة هذا الإجراء مع أجسام مختلفة في بيئات مختلفة لمعرفة ما يعمل على أفضل وجه
تعمل CMUcam4 الآن في وضع العرض التوضيحي

اضغط reset button للخروج من وضع العرض التوضيحي.

لتشغيل غير معكوس لسيرفو الدوران الأفقي (pan)، يجب أن تحرّك أطوال النبضة الأقل من 1500 µs موضع X لوحدة الكاميرا نحو اليمين (من وجهة نظر وحدة الكاميرا) ويجب أن تحرّك أطوال النبضة الأعلى من 1500 µs موضع X لوحدة الكاميرا نحو اليسار (من وجهة نظر وحدة الكاميرا).

لتشغيل غير معكوس لسيرفو الإمالة (tilt)، يجب أن تحرّك أطوال النبضة الأقل من 1500 µs موضع Y لوحدة الكاميرا للأسفل (من وجهة نظر وحدة الكاميرا) ويجب أن تحرّك أطوال النبضة الأعلى من 1500 µs موضع Y لوحدة الكاميرا للأعلى (من وجهة نظر وحدة الكاميرا).

وضع الإيقاف#

يتيح لك وضع الإيقاف إيقاف CMUcam4 بينما لا تزال متصلة بـ Arduino. في وضع الإيقاف، تستهلك CMUcam4 طاقة قليلة جداً ولا تمنع برمجة Arduino بحجب المنفذ التسلسلي لـ Arduino. وضع الإيقاف ضروري فقط إذا كانت CMUcam4 تتداخل مع عملية برمجة Arduino. إذا لم تتداخل فوضع الإيقاف غير ضروري - وهذا هو الحال عادةً. بمجرد دخول CMUcam4 وضع الإيقاف فلن تخرج منه حتى تتم إعادة ضبطها. اتبع الخطوات أدناه للدخول في وضع الإيقاف:

اضغط مع الاستمرار على reset button على CMUcam4
اضغط مع الاستمرار على user button على CMUcam4
حرّر reset button (لا تحرر user button)
انتظر حتى يضيء مؤشر LED الأحمر المساعد (ثانيتان)
حرّر user button
توقفت CMUcam4 الآن إلى أجل غير مسمى

اضغط reset button للخروج من وضع الإيقاف.

ملاحظات حول تتبع أفضل#

تتبع أفضل باستخدام الكسب التلقائي وموازنة البياض#

الكسب التلقائي (auto-gain) هو تحكم داخلي يضبط مستوى سطوع الصورة ليناسب البيئة على أفضل وجه. يحاول تسوية المناطق الفاتحة والداكنة في الصورة بحيث تقترب من السطوع الإجمالي لصورة مضبوطة يدوياً. تتكرر هذه العملية عبر إطارات عديدة بينما تضبط الكاميرا مستويات سطوعها تلقائياً. فمثلاً إذا أُضيء مصباح وأصبحت البيئة أكثر سطوعاً، ستحاول الكاميرا ضبط السطوع لتعتيم الصورة الإجمالية.

من ناحية أخرى، تحاول موازنة البياض تصحيح كسب ألوان الكاميرا. قد لا يكون الضوء المحيط في صورتك أبيض نقيًا. في هذه الحالة، سترى الكاميرا الألوان بشكل مختلف. تبدأ الكاميرا بتخمين أولي لمقدار الكسب الذي تعطيه لكل قناة لون. إذا كانت نشطة، ستضبط موازنة البياض هذه الكسوب إطارًا بإطار بحيث يقترب متوسط اللون في الصورة من اللون الرمادي. تجريبيًا، وُجد أن طريقة "العالم الرمادي" هذه تعمل بشكل جيد نسبيًا. مشكلة موازنة بياض العالم الرمادي هي أنه إذا ملأ لون صلب مجال رؤية الكاميرا، فستضبط موازنة البياض الكسوب ببطء بحيث يبدو اللون رماديًا وليس لونه الحقيقي. ثم عند إزالة اللون الصلب، سيكون للصورة كسوب ألوان غير مرغوبة حتى تعيد إنشاء متوسطها الرمادي.

عند تتبع الألوان، كما في وضع العرض التوضيحي، قد ترغب في السماح للكسب التلقائي وموازنة البياض بالعمل لفترة قصيرة ثم إيقافهما. أثناء تشغيلهما لفترة نحو 5 ثوانٍ، يمكن للكاميرا ضبط كسب السطوع وكسب الألوان على ما تراه مناسبًا. ثم إيقافهما سيمنع الكاميرا من تغيير إعداداتها بلا داعٍ بسبب شيء يُمسك قريبًا من العدسة، أو الظلال، وما إلى ذلك. إذا لم يُعطَّل الكسب التلقائي وموازنة البياض وغيّرت الكاميرا إعداداتها لقيم RGB أو YCbCr، فقد تقع القيم المقيسة الجديدة خارج عتبات تتبع الألوان المختارة أصلاً.

تتطلب وحدة الكاميرا تمكين الكسب التلقائي (auto-gain) للاستفادة من موازنة البياض.

الفضاء اللوني YUV (YCbCr)#

‏YCbCr هو تعريف فضاء لوني مختلف عن فضاء RGB الأكثر شيوعًا. في YCbCr تُخزَّن بيانات الإضاءة في قناة منفصلة. بسبب هذه الخاصية، قد تكون الكاميرا في وضع YCbCr أكثر مقاومة للتغيرات في الإضاءة. لأنه فضاء لوني مختلف، لا تبدو الصور في YCbCr مثل صور RGB القياسية عند تعيينها مباشرة بواسطة برنامج تفريغ الإطارات. تُعيَّن قنوات RGB إلى CrYCb. لذا في وضع YCbCr، تكون القيمة المُعادة كمعامل أحمر هي في الواقع Cr، والمعامل الأخضر هو Y، والمعامل الأزرق هو Cb. لذا إذا رغبت في تتبع شيء أحمر، تحتاج إلى النظر في إطار مفرَّغ لرؤية إلى ماذا تُعيَّن ألوان ذلك الشيء في YCbCr. ينبغي بعدها أن يكون من الممكن إيجاد حدود Cb وCr مع إعطاء حد Y مرن جدًا مما يُظهر أن الإضاءة ليست مهمة جدًا. عند استخدام YCbCr، تأكد من أخذك في الاعتبار أنه فيما يتعلق بكل مدخلات/مخرجات CMUcam4، يُعيَّن الأحمر إلى Cr، والأخضر إلى Y، والأزرق إلى Cb.

لاحظ أن قنوات RGB تُطابَق لتعطيك CrYCb وليس YCbCr.

حول وحدة الكاميرا#

من لحظة التشغيل، يمكن أن تستغرق الكاميرا ما يصل إلى 5 ثوانٍ للتكيف تلقائياً مع الضوء. يمكن أن تُحدث التغيرات الجذرية في البيئة، مثل تشغيل المصابيح وإطفائها، زمن إعادة تكيف مماثل. عند استخدام الكاميرا في الخارج، وبسبب انبعاثات الأشعة تحت الحمراء القوية للشمس، حتى في الأيام الغائمة نسبياً، ربما يكون من الضروري استخدام إما مرشح للأشعة تحت الحمراء أو مرشح كثافة محايدة للكاميرا لتقليل مستوى الضوء المحيط.

تهدف الدوال التي توفرها لوحة الكاميرا إلى منح المستخدم صندوق أدوات من دوال رؤية الألوان. قد تتباين التطبيقات الفعلية بشكل كبير وتُترك لخيال المستخدم. القدرة على تغيير النافذة المرئية، والتقاط إحصائيات الألوان والضوء، وتتبع الألوان يمكن نسجها معًا بواسطة المعالج المضيف لإنشاء وظائف عالية المستوى.