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Computervision ist eine wirklich spannende Technologie, benötigt aber recht viel Rechenleistung. Es wäre schön, Ihr nächstes Arduino Projekt mit der Fähigkeit Bewegung und Farben zu erkennen auszustatten, aber leider verfügt ein Mikrokontroller wie der Arduino nicht über die nötige Leistung. Sie haben aber die Möglichkeit, für die Schwerarbeit einen deidizierten Prozessor einzusetzen und die Ausgaben dieses Prozessors im Arduino zu verarbeiten - das ist ziemlich genau, was die CMUcam4 macht. Die CMUcam4 ist ein voll programmierbarer, integrierter Computervision Sensor. The Hauptprozessor ist ein Parallax P8X32A (Propeller Chip) verbunden mit einem OmniVision 9665 CMOS Kamera Sensor Modul.
Die CMUcam4 kann zum Verfolgen von Farben oder zum Sammeln von einfachen Bild-Statistiken verwendet werden. Die besten Resultate werden mit kontrastreichen und intensiven Farben erzielt.
Zum Beispiel kann die CMUcam problemlos einem roten Ball auf weissem Grund folgen aber sie hätte Schwierigkeiten mit z.B. verschiedenen Brauntönen bei wechselnden Lichtverhältnissen. Das Verfolgen von farbigen Objekten kann verwendet werden, um Markierungen zu erkennen, Linien zu folgen oder sich bewegende Funkfeuer zu verfolgen. Mit den Farbstatistiken ist es der CMUcam4 möglich einen Bereich zu überwachen, spezifische Farben zu erkennen oder einfache Bewegungserkennung auszuführen. Wenn die CMUcam4 einen drastischen Farbwechsel bemerkt ist die Chance gross, dass sich etwas in der Sezenerie geändert hat. Mit dem line mode kann die CMUcam4 binäre Bilder von farbigen Objekten erstellen. Diese können für weitergehende Bildverarbeitung wie Linienverfolgung mit Abzweigungserkennung oder einfache Umrisserkennung verwendet werden. Diese erweiterten Bildverarbeitungsmethoden benötigen angepasste/eigne Algorithmen zur Verarbeitung der von der CMUcam4 erhalten Bilder. Wie auch bei normalen Digitalkameras benötigt diese Art der Nachbearbeitung einen Computer oder zumindest einen schnellen Mikrokontroller.
Die meist verwendete Konfiguration für eine CMUcam4 ist mit einem Master Prozessor via Standard TTL seriellem Port zu kommunizieren. Dieser 'Master Prozessor' kann ein Computer via USB oder RS232 sein, aber auch ein Arduino, ein Basic Stamp, PIC o.ä.. Die CMUcam4 ist klein genug um embedded Systeme um einfache Erkennung und Sicht zu erweitern, wenn diese aus Platz- oder Leistungsgründen nicht die Möglichkeit haben ein ausgewachsenes Computervisions System zu verwenden. Das Kommunikationsprotokoll und die Baudrate der CMUcam4 sind darauf ausgelegt, um auch mit den langsamsten Prozessoren/Mikrokontrollern arbeiten zu können. Für noch langsamere Systeme bietet die CMUcam4 die Möglichkeit im poll mode betrieben zu werden. In diesem Modus kann der Maste Prozessor von der CMUcam4 ein einzelnes Datenpaket anfordern. Dies ermöglicht langsameren Prozessoren, einfahcer mit den Daten synchron zu bleiben. Unter Verwendung des delay mode ist es ebenfalls möglich Verzögerungen zwischen der Übertragung von seriellen Charaktern einzubauen. Durch die Verzögerungen im delay mode und im poll mode ist die Gesamtanzahl Bilder pro Sekunde reduziert.
RCA und Barrel Jack Buchsen sind nicht angebracht, da diese den Blickwinkel der Kamera beeinträchtigen könnten wenn diese in einem Gehäuse eingebaut wird. Auch der Server Power Bus ist unterbrochen, um diesen zu verwenden stecken Sie die Steckbrücke ServoEN auf der Rückseite des Boards so dass die Pan/Tilt Servos versorgt werden.
Um einen Arduino mit vebrunden CMUcam Shield zu programmieren, müssen Sie entweder die 'HALT' Funktion verwenden oder die seriellen Steckbrücken (SJ4 und SJ5) entfernen, den 2-Pin Header mit irgendeinem digitalen Arduino Pin verbinden und die SoftwareSerial Library verwenden.
Hinweis: Ein Anteil des Verkaufserlöses an der CMUcam4 geht zurück an die Carnegie Mellon Universität um die weitere Entwicklung des Projekts zu unterstützen.
Eigenschaften:
- Voll open source und programmierbar mit dem Propeller Tool
- Arduino Shield kompatibel
- Mit Libraries und Demo Applikationen für Arduino und BASIC Stamp
- VGA Auflösung (640x480) RGB565/YUV655 Color Sensor
- Bildverarbeitung mit 30 Bildern pro Sekunde
- Raw Image Dumps über serielle Leitung oder auf Flash Karte
- (640:320:160:80)x(480:240:120:60) Auflösung
- RGB565/YUV655 Farbspektrum
- Onboard Bildverarbeitung (QQVGA 160x120)
- Verfolgen von user-definierten Farbstellen im RGB/YUV Farbspektrum
- Mean, Median, Mode und Standard Sammlung von Abweichungsdaten – gesamplet von einer 40x120 Auflösung
- Segmentierte (schwellwertgesteuerte) Bilderfassung zum Verfolgen oder Visualisieren (über serielle Leitung oder Flash Karte)
- 80x60 Auflösung
- Monochromes Farbspektrum
- Histogramm Erzeugung (bis zu 128 Bins) – gesamplet von einer 40x120 Auflösung
- Beliebige Bild-Ausschnitte (Windowing)
- µSD/µSDHC Flash Karten Sockel mit FAT16/32 Dateisystem Unterstützung
- mit Verzeichnis- und Dateimanipulation
- I/O Schnittstellen
- Zwei-Port Servo Kontroller (Pan und Tilt mit 1us Auflösung und einer 50Hz Refresh Rate)
- Pan und/oder Tilt Servo Kanäle können als GPIOs konfiguriert werden
- Anwendersteuerbare LED (red) und Stromversorgung (grün)
- TTL UART (bis zu 250,000 Baud – 19,200 Baud default)
- Monochromer Analog-Basisband Video Ausgang (NTSC/PAL) mit 160x120 Auflösung für Visualisierung des Trackings (segmentierte [schwellwertgesteuerte] Bilder mit Farbschwerpunkt und Box Overlay bei 30 FPS)
- CMUcam4 GUI zum Ansehen der Bilder am PC
Beinhaltet:
- CMUcam V4 Board
- RCA Video Buchse
- DC Barrel Jack Buchse
- 2 x 6-Pin gerade Stiftleisten
- 2 x 8-Pin gerade Stiftleisten
Dokumente:
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