Tipy a triky#

Režim ukázky#

Režim ukázky vám umožňuje předvést CMUcam4 bez hlavního procesoru. V režimu ukázky CMUcam4 provede příkaz „TW“ (Track Window) a poté řídí dvě standardní hobby serva směrem ke sledovanému objektu a zároveň zobrazuje sledovaný objekt na standardní televizi. Jakmile CMUcam4 vstoupí do režimu ukázky, neopustí jej, dokud nebude resetována. Pro vstup do režimu ukázky postupujte podle níže uvedených kroků:

  1. Stiskněte a podržte tlačítko reset na CMUcam4

  2. Stiskněte a podržte uživatelské tlačítko na CMUcam4

  3. Uvolněte tlačítko reset (neuvolňujte uživatelské tlačítko)

  4. Počkejte, dokud se červená pomocná LED nerozsvítí (2 sekundy)

  5. Počkejte, dokud červená pomocná LED nezačne blikat na frekvenci 10 Hz, a poté uvolněte uživatelské tlačítko

    • Televize by se měla zapnout (na televizi byste měli vidět zobrazenou úvodní obrazovku), pokud je CMUcam4 připojena k televizi

  6. CMUcam4 se nyní bude po dobu následujících 5 sekund přizpůsobovat světelným podmínkám

    • Nedávejte objekt, který chcete sledovat, před CMUcam4 po dobu následujících 5 sekund

  7. Počkejte, dokud červená pomocná LED nepřestane blikat na frekvenci 10 Hz

    • CMUcam4 nyní dokončila přizpůsobování světelným podmínkám

    • Piny serva otáčení a náklonu by měly vydávat pulzy 1500 μs při 50 Hz

  8. Umístěte objekt, který chcete sledovat, před CMUcam4 a stiskněte uživatelské tlačítko

    • Pokud červená pomocná LED začne blikat rychlostí 10 Hz, prozkoumejte připojení modulu kamery OV9665

      • Modul kamery OV9665 může být poškozen a nejpravděpodobněji je třeba jej vyměnit

  9. Nyní byste měli vidět sledovaný objekt (nebo podobný) zobrazený na TV, pokud je CMUcam4 připojena k TV

    • Serva otáčení a náklonu, pokud jsou připojena, se také pokusí řídit kameru směrem ke sledovanému objektu

  10. Vyzkoušejte prosím tento postup s různými objekty v různých prostředích, abyste zjistili, co funguje nejlépe

  11. CMUcam4 nyní běží v režimu ukázky

Stisknutím tlačítka reset ukončíte režim ukázky.

Pro neobrácený provoz serva otáčení musí délky pulzů nižší než 1500 µs posunout pozici X modulu kamery doprava (z pohledu modulu kamery) a délky pulzů vyšší než 1500 µs musí posunout pozici X modulu kamery doleva (z pohledu modulu kamery).

Pro neobrácený provoz serva náklonu musí délky pulzů nižší než 1500 µs posunout pozici Y modulu kamery dolů (z pohledu modulu kamery) a délky pulzů vyšší než 1500 µs musí posunout pozici Y modulu kamery nahoru (z pohledu modulu kamery).

Režim zastavení#

Režim zastavení vám umožňuje zastavit CMUcam4, zatímco je stále připojena k Arduinu. V režimu zastavení odebírá CMUcam4 velmi málo energie a nebrání programování Arduina blokováním sériového portu Arduina. Režim zastavení je nutný pouze tehdy, pokud CMUcam4 zasahuje do procesu programování Arduina. Pokud tomu tak není, pak režim zastavení není nutný - což je obvykle případ. Jakmile CMUcam4 vstoupí do režimu zastavení, neopustí jej, dokud nebude resetována. Pro vstup do režimu zastavení postupujte podle níže uvedených kroků:

  1. Stiskněte a podržte tlačítko reset na CMUcam4

  2. Stiskněte a podržte uživatelské tlačítko na CMUcam4

  3. Uvolněte tlačítko reset (neuvolňujte uživatelské tlačítko)

  4. Počkejte, dokud se červená pomocná LED nerozsvítí (2 sekundy)

  5. Uvolněte uživatelské tlačítko

  6. CMUcam4 je nyní zastavena na neurčito

Stisknutím tlačítka reset ukončíte režim zastavení.

Poznámky k lepšímu sledování#

Lepší sledování s automatickým zesílením a vyvážením bílé#

Automatické zesílení je interní řízení, které upravuje úroveň jasu obrazu tak, aby co nejlépe vyhovovala prostředí. Snaží se normalizovat světlé a tmavé oblasti v obraze tak, aby se přibližovaly celkovému jasu ručně upraveného obrazu. Tento proces probíhá iterativně přes mnoho snímků, jak kamera automaticky upravuje úrovně jasu. Pokud se například rozsvítí světlo a prostředí se rozjasní, kamera se pokusí upravit jas tak, aby celkový obraz ztlumila.

Vyvážení bílé se naopak pokouší korigovat zisky barev kamery. Okolní světlo ve vašem obrázku nemusí být čistě bílé. V takovém případě kamera uvidí barvy odlišně. Kamera začíná s počátečním odhadem, kolik zisku dát každému barevnému kanálu. Pokud je aktivní, vyvážení bílé upraví tyto zisky snímek po snímku tak, aby se průměrná barva v obrázku přiblížila šedé barvě. Empiricky bylo zjištěno, že tato metoda „šedého světa“ funguje relativně dobře. Problém s vyvážením bílé podle šedého světa spočívá v tom, že pokud plnou barvou vyplníte zorné pole kamery, vyvážení bílé pomalu nastaví zisky tak, že barva se jeví jako šedá, a ne jako její skutečná barva. Poté, když se plná barva odstraní, obrázek bude mít nežádoucí zisky barev, dokud znovu neustaví svůj šedý průměr.

Při sledování barev, jako v demo režimu, můžete chtít nechat automatický zisk a vyvážení bílé běžet po krátkou dobu a poté je vypnout. Během doby přibližně 5 sekund, kdy jsou zapnuty, může kamera nastavit svůj zisk jasu a zisky barev na to, co považuje za vhodné. Jejich vypnutí pak zabrání kameře zbytečně měnit svá nastavení kvůli objektu drženému blízko objektivu, stínům apod. Pokud by automatický zisk a vyvážení bílé nebyly deaktivovány a kamera by změnila svá nastavení pro hodnoty RGB nebo YCbCr, nově naměřené hodnoty by mohly spadnout mimo původně zvolené prahy barevného sledování.

Modul kamery vyžaduje povolení automatického zesílení, aby bylo možné využívat vyvážení bílé.

Barevný prostor YUV (YCbCr)#

YCbCr je odlišná definice barevného prostoru od běžněji známého prostoru RGB. V YCbCr jsou data o osvětlení uložena v samostatném kanálu. Kvůli této vlastnosti může být kamera v režimu YCbCr odolnější vůči změnám osvětlení. Protože jde o odlišný barevný prostor, obrázky v YCbCr nevypadají jako standardní obrázky RGB, když jsou přímo mapovány programem pro výpis snímku. Kanály RGB se mapují na CrYCb. Takže v režimu YCbCr je hodnota vrácená jako parametr červené ve skutečnosti Cr, parametr zelené je Y a parametr modré je Cb. Takže pokud chcete sledovat červený objekt, musíte se podívat na vypsaný snímek, abyste viděli, na jaké hodnoty se barvy tohoto objektu mapují v YCbCr. Poté by mělo být možné najít meze Cb a Cr, přičemž dáte velmi volnou mez Y, což ukazuje, že osvětlení není příliš důležité. Při použití YCbCr se ujistěte, že vezmete v úvahu, že z hlediska veškerého I/O CMUcam4 se červená mapuje na Cr, zelená na Y a modrá na Cb.

Všimněte si, že kanály RGB se mapují tak, že získáte CrYCb, nikoli YCbCr.

O modulu kamery#

Od zapnutí může kameře trvat až 5 sekund, než se automaticky přizpůsobí světlu. Drastické změny prostředí, jako je zapínání a vypínání světel, mohou vyvolat podobnou dobu přizpůsobení. Při použití kamery venku bude pravděpodobně nutné, kvůli silným IR emisím slunce, a to i za relativně zatažených dnů, použít buď IR filtr, nebo neutrální šedý filtr kamery ke snížení úrovně okolního světla.

Funkce poskytované deskou kamery jsou určeny k tomu, aby uživateli daly sadu nástrojů barevných vizuálních funkcí. Skutečné aplikace se mohou značně lišit a jsou ponechány na fantazii uživatele. Schopnost měnit zobrazitelné okno, získávat statistiky barvy a světla a sledovat barvy může být hostitelským procesorem propletena za účelem vytvoření vyšší úrovně funkčnosti.