Consigli e trucchi#

Modalità Demo#

La modalità demo ti consente di mostrare la CMUcam4 senza un processore master. In modalità demo, la CMUcam4 esegue il comando «TW» (Track Window) e poi pilota due servo hobbistici standard verso l’oggetto tracciato, visualizzando allo stesso tempo l’oggetto tracciato su un TV standard. Una volta che la CMUcam4 entra in modalità demo, non uscirà dalla modalità demo finché non viene resettata. Segui i passi qui sotto per entrare in modalità demo:

  1. Tieni premuto il pulsante di reset sulla CMUcam4

  2. Tieni premuto il pulsante utente sulla CMUcam4

  3. Rilascia il pulsante di reset (non rilasciare il pulsante utente)

  4. Attendi finché il LED ausiliario rosso non si accende (2 secondi)

  5. Attendi finché il LED ausiliario rosso non inizia a lampeggiare a 10 Hz e poi rilascia il pulsante utente

    • Il TV dovrebbe accendersi (dovresti vedere una schermata iniziale visualizzata sul TV) se la CMUcam4 è collegata a un TV

  6. La CMUcam4 ora si adatterà alle condizioni di illuminazione per i prossimi 5 secondi

    • Non posizionare l’oggetto che vuoi tracciare davanti alla CMUcam4 per i prossimi 5 secondi

  7. Attendi finché il LED ausiliario rosso non smette di lampeggiare a 10 Hz

    • La CMUcam4 ha ora terminato di adattarsi alle condizioni di illuminazione

    • I pin dei servo di pan e tilt dovrebbero emettere impulsi di 1500 μs a 50 Hz

  8. Posiziona l’oggetto che vuoi tracciare davanti alla CMUcam4 e premi il pulsante utente

    • Se il LED ausiliario rosso inizia a lampeggiare a 10 Hz esamina la connessione del modulo fotocamera OV9665

      • Il modulo fotocamera OV9665 potrebbe essere danneggiato e molto probabilmente deve essere sostituito

  9. Ora dovresti vedere l’oggetto tracciato (o simile) visualizzato sul TV se la CMUcam4 è collegata a un TV

    • I servo di pan e tilt, se collegati, cercheranno anche di pilotare la fotocamera verso l’oggetto tracciato

  10. Prova questa procedura con oggetti diversi in ambienti diversi per vedere cosa funziona meglio

  11. La CMUcam4 è ora in esecuzione in modalità demo

Premi il pulsante di reset per uscire dalla modalità demo.

Per un funzionamento non invertito del servo di pan, lunghezze di impulso inferiori a 1500 µs devono spostare la posizione X del modulo fotocamera verso destra (dal punto di vista del modulo fotocamera) e lunghezze di impulso superiori a 1500 µs devono spostare la posizione X del modulo fotocamera verso sinistra (dal punto di vista del modulo fotocamera).

Per un funzionamento non invertito del servo di tilt, lunghezze di impulso inferiori a 1500 µs devono spostare la posizione Y del modulo fotocamera verso il basso (dal punto di vista del modulo fotocamera) e lunghezze di impulso superiori a 1500 µs devono spostare la posizione Y del modulo fotocamera verso l’alto (dal punto di vista del modulo fotocamera).

Modalità Halt#

La modalità halt ti consente di arrestare la CMUcam4 mentre è ancora collegata a un Arduino. In modalità halt, la CMUcam4 assorbe pochissima energia e non impedisce la programmazione di un Arduino bloccando la porta seriale dell’Arduino. La modalità halt è necessaria solo se la CMUcam4 interferisce con il processo di programmazione dell’Arduino. In caso contrario, la modalità halt non è necessaria - questo è di solito il caso. Una volta che la CMUcam4 entra in modalità halt, non uscirà dalla modalità halt finché non viene resettata. Segui i passi qui sotto per entrare in modalità halt:

  1. Tieni premuto il pulsante di reset sulla CMUcam4

  2. Tieni premuto il pulsante utente sulla CMUcam4

  3. Rilascia il pulsante di reset (non rilasciare il pulsante utente)

  4. Attendi finché il LED ausiliario rosso non si accende (2 secondi)

  5. Rilascia il pulsante utente

  6. La CMUcam4 è ora arrestata indefinitamente

Premi il pulsante di reset per uscire dalla modalità halt.

Note per un tracciamento migliore#

Migliore tracciamento con Auto-gain e bilanciamento del bianco#

L’auto-gain è un controllo interno che regola il livello di luminosità dell’immagine per adattarsi al meglio all’ambiente. Cerca di normalizzare le zone chiare e scure dell’immagine in modo che approssimino la luminosità complessiva di un’immagine regolata a mano. Questo processo itera su molti fotogrammi mentre la fotocamera regola automaticamente i suoi livelli di luminosità. Se, ad esempio, viene accesa una luce e l’ambiente diventa più luminoso, la fotocamera cercherà di regolare la luminosità per attenuare l’immagine complessiva.

Il bilanciamento del bianco, d’altra parte, tenta di correggere i guadagni di colore della telecamera. La luce ambientale nella tua immagine potrebbe non essere di un bianco puro. In questo caso, la telecamera vedrà i colori in modo diverso. La telecamera inizia con una stima iniziale di quanto guadagno dare a ciascun canale di colore. Se attivo, il bilanciamento del bianco regolerà questi guadagni fotogramma per fotogramma in modo che il colore medio nell’immagine si avvicini a un colore grigio. Empiricamente, questo metodo del «mondo grigio» si è rivelato funzionare relativamente bene. Il problema con il bilanciamento del bianco a mondo grigio è che se un colore uniforme riempie il campo visivo della telecamera, il bilanciamento del bianco imposterà lentamente i guadagni in modo che il colore appaia grigio e non il suo vero colore. Poi, quando il colore uniforme viene rimosso, l’immagine avrà guadagni di colore indesiderati finché non ristabilisce la sua media grigia.

Quando si tracciano i colori, come nella modalità demo, potresti voler lasciare che il guadagno automatico e il bilanciamento del bianco funzionino per un breve periodo e poi disattivarli. Mentre sono attivi per un periodo di circa 5 secondi, la telecamera può impostare il guadagno di luminosità e i guadagni di colore come ritiene opportuno. Disattivandoli si impedirà quindi alla telecamera di modificare inutilmente le sue impostazioni a causa di un oggetto tenuto vicino all’obiettivo, ombre, ecc. Se il guadagno automatico e il bilanciamento del bianco non fossero disabilitati e la telecamera modificasse le sue impostazioni per i valori RGB o YCbCr, allora i nuovi valori misurati potrebbero cadere al di fuori delle soglie di tracciamento del colore originariamente selezionate.

Il modulo fotocamera richiede che l’auto-gain sia abilitato per utilizzare il bilanciamento del bianco.

Spazio colore YUV (YCbCr)#

YCbCr è una definizione di spazio colore diversa dal più comunemente noto spazio RGB. In YCbCr i dati di illuminazione sono memorizzati in un canale separato. A causa di questa proprietà, in modalità YCbCr la telecamera può essere più resistente ai cambiamenti di illuminazione. Poiché è uno spazio colore diverso, le immagini in YCbCr non sembrano immagini RGB standard quando mappate direttamente da un programma di frame dump. I canali RGB si mappano su CrYCb. Quindi in modalità YCbCr, il valore restituito come parametro rosso è in realtà Cr, il parametro verde è Y e il parametro blu è Cb. Quindi se desideri tracciare un oggetto rosso, devi guardare un frame scaricato per vedere a cosa si mappano i colori di quell’oggetto in YCbCr. Dovrebbe quindi essere possibile trovare i limiti Cb e Cr fornendo al contempo un limite Y molto rilassato, mostrando che l’illuminazione non è molto importante. Quando usi YCbCr, assicurati di tenere conto del fatto che, in termini di tutti gli I/O della CMUcam4, il rosso si mappa su Cr, il verde su Y e il blu su Cb.

Nota che i canali RGB si mappano dandoti CrYCb, non YCbCr.

Informazioni sul modulo fotocamera#

Dall’accensione, la fotocamera può impiegare fino a 5 secondi per adattarsi automaticamente alla luce. Cambiamenti drastici nell’ambiente, come luci accese e spente, possono indurre un tempo di riadattamento simile. Quando si utilizza la fotocamera all’aperto, a causa delle potenti emissioni IR del sole, anche in giornate relativamente nuvolose, sarà probabilmente necessario utilizzare un filtro IR o un filtro a densità neutra per la fotocamera per ridurre il livello di luce ambientale.

Le funzioni fornite dalla scheda della fotocamera hanno lo scopo di dare all’utente una cassetta degli attrezzi di funzioni di visione a colori. Le applicazioni effettive possono variare notevolmente e sono lasciate all’immaginazione dell’utente. La capacità di modificare la finestra visualizzabile, acquisire statistiche di colore e luce e tracciare i colori può essere intrecciata dal processore host per creare funzionalità di livello superiore.