Kamera śledząca kulki 180 °: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Witam w moim pierwszym projekcie! Cieszę się, że mogę podzielić się tym, co zrobiłem i pokazać, jak zbudować własną kamerę śledzącą. Ten projekt był możliwy przy użyciu biblioteki OpenCV w połączeniu z Pythonem.

Krok 1: Zbierz materiały

• Raspberry Pi Model B 2 (lub dowolny inny model)
• Sterownik silnika z mostkiem H L298N
• Silnik z obudową przekładni
• Kamera internetowa USB
• Przewody połączeniowe
• Śruby maszynowe z nakrętkami
• Koła zębate
• Żywica epoksydowa / klej na gorąco
• Opcjonalnie: laser

Krok 2: Mechanika

Używając kawałka drewna (ten, który mam, jest dość zniszczony, co jest w porządku), zamontuj silnik w miejscu, które nie znajduje się pośrodku. Następnie załóż małą przekładnię na silnik. Być może trzeba będzie powiększyć otwór w kole zębatym, aby pasował do mocowania silnika.

Następnym krokiem będzie zamontowanie dużego koła zębatego (które będzie luźne) tak, aby jego zęby połączyły się z zębami małego koła zębatego. Został on przymocowany do płyty za pomocą gorącego kleju po zszorstkowaniu drewna papierem ściernym dla lepszego wiązania.

Gdy koła zębate są już na miejscu, nadszedł czas, aby przymocować kamerę internetową do dużego koła zębatego. Tutaj wyjąłem kamerkę z obudowy i użyłem tylko płytki drukowanej kamery, aby ułatwić montaż. Kamerka została przymocowana za pomocą kleju epoksydowego dla mocnego połączenia.

Ostatni element do zamontowania jest opcjonalny - dla mostka H L298N. Można go zamontować, po prostu wywiercając cztery otwory w desce i montując deskę za pomocą wkrętów maszynowych i nakrętek sześciokątnych.

Krok 3: Okablowanie

Teraz połączyć wszystko razem. Dwa przewody silnika połączą się bezpośrednio z mostkiem H L298N w jednym z dwóch złączy zaciskowych po lewej lub prawej stronie płyty (wybrałem lewą). Potrzebne są dwa przewody do podłączenia 5 V i uziemienia L298N do 5 V i uziemienia Raspberry Pi w celu zasilania. Następnie potrzebne są dwa żeńskie przewody połączeniowe, aby połączyć L298N z pinami 17 i 18 Pi. Kamera internetowa po prostu łączy się z jednym z portów USB Pi. To całe okablowanie!

Krok 4: Kod

Teraz czas na najtrudniejszy aspekt tego projektu.

Wykorzystałem bibliotekę OpenCV z Pythonem do śledzenia piłki w czasie rzeczywistym. Program wykorzystuje również bibliotekę gpiozero, która jest dostarczana z Pi, aby obracać silnik zgodnie ze współrzędnymi x kuli, które określa OpenCV. Kod jest w stanie określić pozycję kuli na podstawie jej żółtego koloru, który powinien być unikalny z tła, aby był skuteczny. Do programu dostarczany jest dolny i górny zakres kolorów, aby określić, gdzie znajduje się piłka. OpenCV następnie wywołuje funkcję.inRange() z parametrami: bieżącej ramki (z kamery internetowej) oraz dolnej i górnej granicy kolorów. Po określeniu współrzędnych kuli na ramie, program nakazuje silnikowi skręcić, jeśli kula nie znajduje się w środku (współrzędna x w zakresie 240 - 400 w ramce o szerokości 640 pikseli). Silnik obraca się bardziej, jeśli piłka jest bardziej poza środkiem, a mniej, gdy piłka jest bliżej środka.

I tak działa kod.

Uwaga: jeśli zamierzasz użyć kodu, musisz mieć zainstalowane OpenCV. Ponadto, jeśli silnik obraca się w złą stronę, po prostu odwróć przewody prowadzące do L289N lub odwróć sterujące przewody gpio podłączone do Pi.