Vinkkejä ja niksejä#

Demotila#

Demotila mahdollistaa CMUcam4:n esittelyn ilman isäntäprosessoria. Demotilassa CMUcam4 suorittaa ”TW” (Track Window) -komennon ja ohjaa sitten kahta tavallista harrasteservoa kohti seurattavaa kohdetta näyttäen samalla seuratun kohteen tavallisessa televisiossa. Kun CMUcam4 siirtyy demotilaan, se ei poistu demotilasta ennen kuin se nollataan. Siirry demotilaan noudattamalla alla olevia vaiheita:

  1. Paina ja pidä pohjassa CMUcam4:n reset-painiketta

  2. Paina ja pidä pohjassa CMUcam4:n käyttäjän painiketta

  3. Vapauta reset-painike (älä vapauta käyttäjän painiketta)

  4. Odota, kunnes punainen apu-LED syttyy (2 sekuntia)

  5. Odota, kunnes punainen apu-LED alkaa vilkkua taajuudella 10 Hz, ja vapauta sitten käyttäjän painike

    • Television pitäisi käynnistyä (sinun pitäisi nähdä aloitusnäyttö televisiossa), jos CMUcam4 on liitetty televisioon

  6. CMUcam4 sopeutuu nyt valaistusolosuhteisiin seuraavien 5 sekunnin ajan

    • Älä aseta seurattavaa kohdetta CMUcam4:n eteen seuraavien 5 sekunnin aikana

  7. Odota, kunnes punainen apu-LED lakkaa vilkkumasta taajuudella 10 Hz

    • CMUcam4 on nyt saanut valmiiksi valaistusolosuhteisiin sopeutumisen

    • Panoroinnin ja kallistuksen servonastojen tulisi tuottaa 1500 μs pulsseja taajuudella 50 Hz

  8. Aseta seurattava kohde CMUcam4:n eteen ja paina käyttäjän painiketta

    • Jos punainen apu-LED alkaa vilkkua 10 Hz:n taajuudella, tarkista OV9665-kameramoduulin liitäntä

      • OV9665 -kameramoduuli saattaa olla vaurioitunut ja täytyy todennäköisesti vaihtaa

  9. Sinun pitäisi nyt nähdä seurattava kohde (tai vastaava) näytettynä televisiossa, jos CMUcam4 on liitetty televisioon

    • Panoroinnin ja kallistuksen servot, jos ne on liitetty, yrittävät myös ohjata kameraa kohti seurattavaa kohdetta

  10. Kokeile tätä menettelyä eri kohteilla eri ympäristöissä nähdäksesi, mikä toimii parhaiten

  11. CMUcam4 on nyt käynnissä esittelytilassa

Poistu demotilasta painamalla reset-painiketta.

Panorointiservon kääntämättömässä toiminnassa alle 1500 µs:n pulssinpituuksien on siirrettävä kameramoduulin X-asentoa oikealle (kameramoduulin näkökulmasta) ja yli 1500 µs:n pulssinpituuksien on siirrettävä kameramoduulin X-asentoa vasemmalle (kameramoduulin näkökulmasta).

Kallistusservon kääntämättömässä toiminnassa alle 1500 µs:n pulssinpituuksien on siirrettävä kameramoduulin Y-asentoa alas (kameramoduulin näkökulmasta) ja yli 1500 µs:n pulssinpituuksien on siirrettävä kameramoduulin Y-asentoa ylös (kameramoduulin näkökulmasta).

Pysäytystila#

Pysäytystila mahdollistaa CMUcam4:n pysäyttämisen sen ollessa edelleen kytkettynä Arduinoon. Pysäytystilassa CMUcam4 kuluttaa hyvin vähän virtaa eikä estä Arduinon ohjelmointia tukkimalla Arduinon sarjaporttia. Pysäytystila on tarpeen vain, jos CMUcam4 häiritsee Arduinon ohjelmointiprosessia. Jos se ei häiritse, pysäytystila on tarpeeton - näin on yleensä. Kun CMUcam4 siirtyy pysäytystilaan, se ei poistu pysäytystilasta ennen kuin se nollataan. Siirry pysäytystilaan noudattamalla alla olevia vaiheita:

  1. Paina ja pidä pohjassa CMUcam4:n reset-painiketta

  2. Paina ja pidä pohjassa CMUcam4:n käyttäjän painiketta

  3. Vapauta reset-painike (älä vapauta käyttäjän painiketta)

  4. Odota, kunnes punainen apu-LED syttyy (2 sekuntia)

  5. Vapauta käyttäjän painike

  6. CMUcam4 on nyt pysäytetty toistaiseksi

Poistu pysäytystilasta painamalla reset-painiketta.

Huomioita paremmasta seurannasta#

Parempi seuranta automaattisella vahvistuksella ja valkotasapainolla#

Automaattinen vahvistus (auto-gain) on sisäinen säätö, joka mukauttaa kuvan kirkkaustason parhaiten ympäristöön sopivaksi. Se pyrkii normalisoimaan kuvan vaaleat ja tummat alueet niin, että ne vastaavat suunnilleen käsin säädetyn kuvan kokonaiskirkkautta. Tämä prosessi toistuu monien ruutujen ajan kameran säätäessä kirkkaustasojaan automaattisesti. Jos esimerkiksi valo sytytetään ja ympäristö kirkastuu, kamera yrittää säätää kirkkautta himmentääkseen kokonaiskuvaa.

Valkotasapaino puolestaan yrittää korjata kameran värivahvistuksia. Kuvasi ympäristön valo ei välttämättä ole puhtaan valkoista. Tässä tapauksessa kamera näkee värit eri tavalla. Kamera aloittaa alustavalla arviolla siitä, kuinka paljon vahvistusta kullekin värikanavalle annetaan. Jos valkotasapaino on aktiivinen, se säätää näitä vahvistuksia kehys kehykseltä siten, että kuvan keskimääräinen väri lähestyy harmaata väriä. Empiirisesti tämän ”harmaan maailman” menetelmän on havaittu toimivan suhteellisen hyvin. Harmaan maailman valkotasapainon ongelma on, että jos yhtenäinen väri täyttää kameran näkymän, valkotasapaino asettaa vahvistukset hitaasti siten, että väri näyttää harmaalta eikä todelliselta väriltään. Sitten kun yhtenäinen väri poistetaan, kuvassa on ei-toivottuja värivahvistuksia, kunnes se muodostaa uudelleen harmaan keskiarvonsa.

Värejä seuratessa, kuten esittelytilassa, saatat haluta antaa automaattivahvistuksen ja valkotasapainon toimia lyhyen ajan ja sitten sammuttaa ne. Ollessaan päällä noin 5 sekunnin ajan kamera voi asettaa kirkkausvahvistuksensa ja värivahvistuksensa siihen, minkä se katsoo sopivaksi. Sitten niiden sammuttaminen estää kameraa tarpeettomasti muuttamasta asetuksiaan sen vuoksi, että kohdetta pidetään lähellä linssiä, varjojen tai muun vuoksi. Jos automaattivahvistusta ja valkotasapainoa ei poistettu käytöstä ja kamera muutti asetuksiaan RGB- tai YCbCr-arvoille, uudet mitatut arvot saattavat jäädä alun perin valittujen väriseurannan kynnysarvojen ulkopuolelle.

Kameramoduuli vaatii, että automaattinen vahvistus (auto-gain) on käytössä valkotasapainon hyödyntämiseksi.

YUV (YCbCr) -väriavaruus#

YCbCr on eri väriavaruusmääritelmä kuin yleisemmin tunnettu RGB-avaruus. YCbCr:ssä valaistusdata tallennetaan erilliseen kanavaan. Tämän ominaisuuden vuoksi kamera saattaa YCbCr-tilassa olla kestävämpi valaistuksen muutoksille. Koska se on eri väriavaruus, YCbCr:ssä olevat kuvat eivät näytä tavallisilta RGB-kuvilta, kun frame dump -ohjelma kartoittaa ne suoraan. RGB-kanavat kartoittuvat muotoon CrYCb. Joten YCbCr-tilassa punaisena parametrina palautettu arvo on itse asiassa Cr, vihreä parametri on Y ja sininen parametri on Cb. Joten jos haluat seurata punaista kohdetta, sinun täytyy katsoa purettua kehystä nähdäksesi, mihin kyseisen kohteen värit kartoittuvat YCbCr:ssä. Sen jälkeen pitäisi olla mahdollista löytää Cb- ja Cr-rajat samalla kun annetaan hyvin väljä Y-raja, mikä osoittaa, että valaistus ei ole kovin tärkeä. YCbCr:ää käyttäessäsi varmista, että otat huomioon, että kaiken CMUcam4:n I/O:n suhteen punainen kartoittuu Cr:ään, vihreä Y:hyn ja sininen Cb:hen.

Huomaa, että RGB-kanavat kuvautuvat antaen sinulle CrYCb, ei YCbCr.

Tietoja kameramoduulista#

Käynnistyksestä kameralta voi kestää jopa 5 sekuntia mukautua valoon automaattisesti. Rajut muutokset ympäristössä, kuten valojen sytyttäminen ja sammuttaminen, voivat aiheuttaa samanlaisen uudelleensäätöajan. Kun kameraa käytetään ulkona, auringon voimakkaiden IR-säteilyjen vuoksi jopa suhteellisen pilvisinä päivinä on todennäköisesti tarpeen käyttää joko IR-suodatinta tai neutraalin tiheyden kamerasuodatinta ympäröivän valon tason vähentämiseksi.

Kamerakortin tarjoamat toiminnot on tarkoitettu antamaan käyttäjälle värikonenäön funktioiden työkalupakki. Todelliset sovellukset voivat vaihdella suuresti ja jäävät käyttäjän mielikuvituksen varaan. Isäntäprosessori voi kutoa yhteen kyvyn muuttaa katseltavaa ikkunaa, kerätä väri- ja valotilastoja ja seurata värejä luodakseen korkeamman tason toiminnallisuutta.