Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Kết quả nhận dạng và xử lý ảnh.

2 Kết quả nhận dạng và xử lý ảnh.

Tải bản đầy đủ - 0trang

HÌNH 4.26 Hình anh thu nhận từ Webcame

 Nhận dạng và trích đối tượng.

Để đưa ra quyết định cho hệ thống, hệ thống xư lý anh cần xư lý các thông tin

trong anh nhận được từ Webcame. Tuy nhiên, anh nhận được sẽ mang nhiều thông tin

không cần thiết cho quá trình xư lý và điều này sẽ làm tăng khối lượng tính toàn dữ

liệu. Do đó ta cần thực hiện các bước tách đối tượng nhằm lấy ra thông tin cơ sở cho

quá trình xư lý.

Với bài toán nhận dạng đối tượng là vật có màu đỏ, chúng ta chỉ quan tâm đến

những vật có màu đỏ, còn các đối tượng khác thuộc nền là các đối tượng sẽ được bỏ

qua.



Tách đối tượng



Chuyển sang ảnh

xám(Gray – Scale)



Trích đối tượng

(trích vật có gam

màu đỏ)



HÌNH 4.27 Sơ đờ nhận dạng và trích đối tượng.

 Ảnh xám (Gray- Scale).

40



Như ta đã biết cấu tạo của một anh RGB gồm: Red, Green,Blue cấu thành.

Thực chất, 3 lớp này đại diện bởi 3 lớp anh xám khác nhau (gray- scale)có tỉ lệ xám

khác nhau, tùy tỉ lệ đó mà chúng tạo nên lớp R,G hay B trong anh màu RGB. Trên cơ

sở đó, chúng ta không thể xư lý trực tiếp trên nền anh RGB mà cần phai chuyển sang

anh xám và nó là cơ sở tính tốn trong śt q trình xư lý. Kết qua sau khi chuyển

sang anh xám như sau.



HÌNH 4.28 Ảnh sau khi chuyển sang anh xám

 Trích xuất gam màu đỏ từ anh gốc.

Đề tài thực hiện nhận dạng và xư lý đối tượng có gam màu đỏ nên việc truy

xuất gam màu từ không gian anh xư lý là rất quan trọng. Để thực hiện quá trình này ta

thực hiện lệnh trích xuất gam màu theo không gian màu RGB. Kết qua hiển thị sau.



41



HÌNH 4.29 Ảnh khi trích xuất gam màu đỏ

 Quá trình xư lý phân tích anh.

Trong giai đoạn này anh được xư lý theo trình tự sau:



Ảnh đã trích

xuất gam

màu đỏ



Lọc

trung vị



Chuyển sang

ảnh nhị phân



Trích xuất

đối tượng



Lọc bỏ vùng

dưới 300px



Định tọa độ tâm

và đóng khung

ảnh



HÌNH 4.30 Sơ đờ q trình xư lý phân tích anh

 Lọc trung vị.

Trong hệ thống xư lý anh này ta sư dụng bộ lọc trung vị Median, bộ lọc trung vị

Median là bộ lọc phi tuyến. Ở bộ lọc này có một cưa sổ mặt nạ (mask)trượt dọc theo

anh và mỗi giá trị pixel đầu ra chứa các giá trị trung bình của tất ca các giá trị pixel

liên thông cục bộ của các giá trị pixel đầu vào tương ứng.

42



Kết qua của phép lọc trung vị này là anh sẽ được làm trơn do giá trị của các

pixel đã được đờng điều hóa, xố nhiễu hạt tiêu mà không lam giam độ nét của anh,

điều này làm cho quá trình phát hiện biện dễ dàng hơn.

Ta thực hiện lệnh và được kết qua sau:



HÌNH 4.31 Ảnh sau khi lọc trung vị

 Chuyển sang anh nhị phân, trích xuất đối tượng, lọc bỏ vùng có pixel

nhỏ.

Sau khi thực hiện lệnh lọc trung vị thì ta tiến hành chuyển sang anh nhị phân để

dễ dàng trích xuất đối tượng. Sau đó tiếp tục lọc các giá trị pixel nhỏ để đối tượng anh

được rõ ràng hơn. Đề tài thực hiện lọc giá trị pixel nhỏ hơn 300, đây là giá trị thực

nghiệm của hệ thống.

Kết qua đạt được sau khi chuyển sang anh nhị phân và lọc bỏ các giá trị pixel

dưới 300 pixel.



43



HÌNH 4.32 Lọc bỏ vùng dưới 300px

 Định tọa độ tâm và đóng khung anh.

Sau khi xác định rõ đối tượng trong không gian anh thì chương trình sẽ xác định

tọa độ đối tượng trong khung hình so với tọa độ tâm (0,0). Tọa độ tâm nằm tại tâm

khung hình. Trong giai đoạn này chương trình sẽ đóng khung quanh đối tượng và trích

chọn đối tượng để gưi tín hiệu tọa đợ x́ng vi điều khiển.



HÌNH 4.33 Ảnh đã được định tâm và đóng khung

 Quá trình định vị trí,hiển thị tọa độ.

44



Trong quá trình này, anh được định vị trí trên khung anh so với tọa độ tâm

anh.Đây là quá trình để cho hệ thống ra quyết định đối với cơ cấu chấp hành xuất tín

hiệu điều khiển động cơ đưa đối tượng đã được chọn vào vị trí tâm khung anh.



HÌNH 4.34 Xác định khoang cáchhiển thị tọa độ tới tâm hình

 Kết qua hệ quyết định.



HÌNH 4.35 Kết qua hệ quyết định

45



4.2.2 Quá trình nhận tín hiệu cam biến SRF10.

4.2.2.1 Sơ đồ xư lý tín hiệu cam biến

Tín hiệu từ

cảm biến

A

T

M

E

G

A

1

6



Kết nối I2C ( kết nối

thiết bị cảm biến với

vi điều khiển)



Chuyển đổi tín hiệu

(micro second<=>mm)



Giao tiếp

cổng COM



Hiển thị LCD



HÌNH 4.36 Sơ đờ khới quá trình nhận tín hiệu cam biến SRF10

4.2.2.2 Kết nối, chuyển đổi và hiển thị.

 Kết nối I2C.

Đề tài sư dụng cam biến SRF 10 có địa chỉ là 0xE0 kết nối với vi điều khiển

thông qua bus tiêu chuẩn I2C.

 Chuyển đổi tín hiệu số.

Tín hiệu từ cam biến đưa vào vi điều khiển thông qua bus I2C là dạng mã AscII

(dạng mã hiển thị ra bên ngoài là những ký tự chữ và số), điều này sẽ làm cho ta không

thể hiểu được khoang cách cam biến tới vật can, nên ta cần phai chuyển đổi mã tín

hiệu AscII sang mã thập phân để hiển thị trên giao diện người xem. Tín hiệu hiển thị

trên LCD là khoang cách từ cam biến đến vật can, giá trị này chỉ trùng với chương

trình Matlab khi đối tượng đã được đưa vào tâm anh. Trong chương trình xư lý anh tín

46



hiệu cam biến chỉ hiển thị khi đối tượng đã được đưa vào phạm vi gần tâm khung hình

và được hiển thị theo quy ước là trục z. Quá trình chuyển đổi được được kết qua sau.



HÌNH 4.37 Kết qua hiển thị trên màn hình LCD



HÌNH 4.38 Kết qua hiển thị tín hiệu cam biến trên Matlab

4.2.3 Kết qua chương trình.

Kết qua chương trình xư lý anh được thể hiện trên giao diện sau. Giao diện

được thiết kế một phần dùng cho người quan sát thấy được hệ thống làm việc, mặt

khác trên giao diện còn thiết kế thanh điều khiển cho ta điều khiển đợ nhạy nhận dạng

màu.

47



HÌNH 4.39 Giao diện hiển thị chương trình xư lý anh

Khi vật mẫu chưa vào tâm khung hình các tọa độ được hiển thị theo bang sau:

Vật mẫu

Tọa độ



Đối tượng 1



Đối tượng 2



X

-212

y

9

z

X

Giao diện khi vật mẫu vào tâm khung hình.



Đối tượng 3



-2

-190

X



HÌNH 4.40 Giao diện hiển thị kết qua hệ thớng

48



336

87

X



Khi vật mẫu vào tâm khung hình các tọa độ được hiển thị theo bang sau:

Vật mẫu

Tọa độ



Đối tượng 1



X

-209

y

17

z

X

Với x, y : là tọa độ so với tâm khung hình.



Đối tượng 2



Đối tượng 3



-40

-167

X



5

9

211



Z : tọa độ của cam biến (tọa độ này chỉ hiển thị khi vật mẫu vào tâm).

4.3 Kết quả chế tạo và điều khiển robot.

4.3.1 Mô hình chế tạo robot.

Mô hình thiết kế gồm có động cơ DC 24V dùng để điều khiển 2 trục vít mebi

xác định trục x và trục z, và động cơ DC 5V xác định trục y của hệ thớng.



Trục vít chuyển động theo phương thẳng đứng trục y



Vị trí đặt Webcame, cảm biến

Trục vít chuyển động theo



Động



Trục vít chuyển động xác định khoảng cách trục z (khoảng cách cảm biến)



HÌNH 441 Mô hình robot ứng dụng xư lý anh

4.3.2 Kết qua chế tạo.

Robot được chế tạo theo mô hình (hình 4-20).



49



Khớp tịnh tiến theo phương y



Khơng gian ảnh

Vị trí đặt Webcame, cảm biến

Khớp tịnh tiến theo phương z



Mạch điện



Động cơ



Khớp tịnh tiến theo phương x



HÌNH 4.42 Robot ứng dụng xư lý anh

4.3.3 Điều khiển robot.

Robot điều khiển theo nguyên lý nhận tín hiệu từ màn hình giao diện Matlab

gưi tín hiệu xuống vi điều khiển, điều khiển 2 động cơ DC đưa đối tượng được chọn

vào tâm khung hình. Ngoài ra, tín hiệu từ cam biến đưa vào dùng để hiển thị khoang

cách vật và điều khiển động cơ theo phương z.

Trong không gian anh nếu có nhiều đối tượng thì chương trình sẽ gưi tín hiệu

tọa độ mà chương trình xác định đã chọn xuống vi điều khiển. Từ đây, vi điều khiển

xuất tín hiệu điều khiển robot.

Giai thuật điều khiển.



50



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Kết quả nhận dạng và xử lý ảnh.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×