Поради та хитрощі#

Демонстраційний режим#

Демонстраційний режим дозволяє вам демонструвати CMUcam4 без головного процесора. У демонстраційному режимі CMUcam4 виконує команду «TW» (Track Window) і потім повертає два стандартні аматорські сервоприводи до об’єкта, що відстежується, водночас відображаючи відстежуваний об’єкт на стандартному телевізорі. Щойно CMUcam4 входить у демонстраційний режим, вона не вийде з нього, доки її не скинути. Виконайте наведені нижче кроки, щоб увійти в демонстраційний режим:

  1. Натисніть і утримуйте кнопку скидання на CMUcam4

  2. Натисніть і утримуйте кнопку користувача на CMUcam4

  3. Відпустіть кнопку скидання (не відпускайте кнопку користувача)

  4. Зачекайте, доки червоний допоміжний світлодіод увімкнеться (2 секунди)

  5. Зачекайте, доки червоний допоміжний світлодіод почне блимати з частотою 10 Hz, а потім відпустіть кнопку користувача

    • Телевізор повинен увімкнутися (ви повинні побачити заставку, відображену на телевізорі), якщо CMUcam4 підключено до телевізора

  6. CMUcam4 тепер пристосовуватиметься до умов освітлення протягом наступних 5 секунд

    • Не розміщуйте об’єкт, який ви хочете відстежувати, перед CMUcam4 протягом наступних 5 секунд

  7. Зачекайте, доки червоний допоміжний світлодіод перестане блимати з частотою 10 Hz

    • CMUcam4 тепер завершила пристосування до умов освітлення

    • Виводи сервоприводів панорамування та нахилу повинні виводити імпульси 1500 μs на частоті 50 Гц

  8. Розмістіть об’єкт, який ви хочете відстежувати, перед CMUcam4 і натисніть кнопку користувача

    • Якщо червоний допоміжний світлодіод починає блимати з частотою 10 Гц, перевірте підключення модуля камери OV9665

      • Модуль камери OV9665 може бути пошкоджений і, найімовірніше, потребує заміни

  9. Тепер ви повинні побачити відстежуваний об’єкт (або подібний), відображений на телевізорі, якщо CMUcam4 підключено до телевізора

    • Сервоприводи панорамування та нахилу, якщо їх підключено, також намагатимуться повертати камеру до відстежуваного об’єкта

  10. Будь ласка, спробуйте цю процедуру з різними об’єктами в різних середовищах, щоб побачити, що працює найкраще

  11. CMUcam4 тепер працює в демонстраційному режимі

Натисніть кнопку скидання, щоб вийти з демонстраційного режиму.

Для неінвертованої роботи сервопривода панорамування довжини імпульсів менші за 1500 µs повинні переміщувати положення X модуля камери праворуч (з точки зору модуля камери), а довжини імпульсів більші за 1500 µs повинні переміщувати положення X модуля камери ліворуч (з точки зору модуля камери).

Для неінвертованої роботи сервопривода нахилу довжини імпульсів менші за 1500 µs повинні переміщувати положення Y модуля камери вниз (з точки зору модуля камери), а довжини імпульсів більші за 1500 µs повинні переміщувати положення Y модуля камери вгору (з точки зору модуля камери).

Режим зупинки#

Режим зупинки дозволяє вам зупинити CMUcam4, залишаючись підключеною до Arduino. У режимі зупинки CMUcam4 споживає дуже мало енергії і не заважає програмуванню Arduino, блокуючи послідовний порт Arduino. Режим зупинки потрібен лише тоді, коли CMUcam4 заважає процесу програмування Arduino. Якщо ні, то режим зупинки не потрібен - зазвичай так і буває. Щойно CMUcam4 входить у режим зупинки, вона не вийде з нього, доки її не скинути. Виконайте наведені нижче кроки, щоб увійти в режим зупинки:

  1. Натисніть і утримуйте кнопку скидання на CMUcam4

  2. Натисніть і утримуйте кнопку користувача на CMUcam4

  3. Відпустіть кнопку скидання (не відпускайте кнопку користувача)

  4. Зачекайте, доки червоний допоміжний світлодіод увімкнеться (2 секунди)

  5. Відпустіть кнопку користувача

  6. CMUcam4 тепер зупинено на невизначений час

Натисніть кнопку скидання, щоб вийти з режиму зупинки.

Примітки щодо кращого відстеження#

Краще відстеження з автоматичним підсиленням і балансом білого#

Автоматичне підсилення — це внутрішній регулятор, який налаштовує рівень яскравості зображення, щоб найкраще відповідати середовищу. Воно намагається нормалізувати світлі та темні ділянки зображення так, щоб вони наближалися до загальної яскравості зображення, налаштованого вручну. Цей процес повторюється протягом багатьох кадрів, поки камера автоматично налаштовує свої рівні яскравості. Якщо, наприклад, увімкнути світло і середовище стане яскравішим, камера намагатиметься налаштувати яскравість, щоб затемнити загальне зображення.

Баланс білого, з іншого боку, намагається скоригувати підсилення кольорів камери. Навколишнє світло у вашому зображенні може бути не чисто білим. У цьому випадку камера бачитиме кольори по-іншому. Камера починає з початкового припущення, скільки підсилення надати кожному колірному каналу. Якщо активний, баланс білого налаштовуватиме ці підсилення кадр за кадром так, щоб середній колір у зображенні наближався до сірого кольору. Емпірично цей метод «сірого світу» виявився таким, що працює відносно добре. Проблема з балансом білого «сірого світу» полягає в тому, що якщо суцільний колір заповнює поле зору камери, баланс білого повільно встановить підсилення так, щоб колір здавався сірим, а не своїм справжнім кольором. Тоді, коли суцільний колір буде видалено, зображення матиме небажані підсилення кольору, доки воно не відновить своє сіре середнє.

Під час відстеження кольорів, як у демонстраційному режимі, ви можете захотіти дозволити автопідсиленню та балансу білого попрацювати короткий час, а потім вимкнути їх. Увімкнена приблизно на 5 секунд, камера може налаштувати підсилення яскравості та підсилення кольорів на те, що вона вважає за потрібне. Потім їх вимкнення зупинить камеру від непотрібної зміни налаштувань через об’єкт, який тримають близько до об’єктива, тіні тощо. Якщо автопідсилення та баланс білого не вимкнено, і камера змінила свої налаштування для значень RGB або YCbCr, то нові виміряні значення можуть вийти за межі спочатку вибраних порогів відстеження кольору.

Модуль камери вимагає ввімкнення автоматичного підсилення для використання балансу білого.

Колірний простір YUV (YCbCr)#

YCbCr — це визначення колірного простору, відмінне від більш відомого простору RGB. У YCbCr дані про освітлення зберігаються в окремому каналі. Завдяки цій властивості в режимі YCbCr камера може бути стійкішою до змін освітлення. Оскільки це інший колірний простір, зображення в YCbCr не виглядають як стандартні зображення RGB при прямому відображенні програмою вивантаження кадрів. Канали RGB відображаються на CrYCb. Тож у режимі YCbCr значення, повернене як параметр red, насправді є Cr, параметр green — це Y, а параметр blue — це Cb. Тож якщо ви хочете відстежувати червоний об’єкт, вам потрібно подивитися на вивантажений кадр, щоб побачити, на що відображаються кольори цього об’єкта в YCbCr. Тоді має бути можливим знайти межі Cb та Cr, надаючи при цьому дуже вільну межу Y, що показує, що освітлення не дуже важливе. При використанні YCbCr переконайтеся, що ви враховуєте, що з точки зору всього вводу/виводу CMUcam4 Red відображається на Cr, Green на Y, а Blue на Cb.

Зверніть увагу, що канали RGB відображаються так, що дають вам CrYCb, а не YCbCr.

Про модуль камери#

Після ввімкнення живлення камері може знадобитися до 5 секунд, щоб автоматично пристосуватися до освітлення. Різкі зміни в середовищі, як-от увімкнення та вимкнення світла, можуть спричинити подібний час перенастроювання. Під час використання камери надворі, через потужне ІЧ-випромінювання сонця, навіть у відносно хмарні дні, ймовірно, буде потрібно використовувати або ІЧ-фільтр, або нейтральний сірий фільтр камери, щоб зменшити рівень зовнішнього освітлення.

Функції, надані платою камери, призначені дати користувачеві набір інструментів функцій кольорового зору. Фактичні застосування можуть сильно різнитися й залишаються на розсуд уяви користувача. Здатність змінювати видиме вікно, отримувати статистику кольору та освітлення й відстежувати кольори може бути переплетена головним процесором для створення функціональності вищого рівня.