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[科创航天][转]能自动追踪目标的摄像机
2011/06/02
IP:广东
原帖  XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

效果图在另一篇帖子里XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX




源程序找不到了,但是上位机和下位机需要自己写的加起来绝不超过200行,先写这些有问题大家再问吧

1  了解什么是模式识别(Pattern Recognition),模式识别简单的说就是分类,把具有相同特征的事物分开;
             机器学习(Machine Learning),是使机器自动适应环境的变化,通过不断的反馈调整自身:
             机器视觉(machine vision),是机器用摄像头了解世界,解决问题的课题.
             图像处理(image processing),要知道图像对机器说来是一个矩阵.举个简单的例子,黑白二值图像中0表示白,1表示黑.
             说这些是大家百度 google的时候有关键词,这些课程有的大学本科就有,有的研究生阶段开设,就像高等数学\模电一样是一门学问

2  了解现在的应用
   XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 梅尔卡梅隆大学机器视觉主页
   XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX该课程前两节给出了不少现实的应用
   说这些是告诉大家,不要害怕英文,建议多用google英文版搜索词汇,这个是忠告,因为有的英文文章写的很细,比看中文好多了.

3  用到的算法camshift算法,是meanshift算法的派生推广吧,Mean Shift这个概念最早是由Fukunaga等人于1975年在一篇关于概率密度梯度函数的估计的文献
   中提出来的 (  FUKUNAGE K, HOSTETLER L D. The estimation of the gradient of a density function with application in pattern recognition
   [J]. IEEE Trans. on Information Theory, 1975,21:32-40.).  后来被推广到机器视觉领域.由于收敛速度快,稳定,国话叫鲁棒性.得到广泛应用.
   说这些是告诉大家,这个算法的家学渊源,不是某个人突发奇想,一下子完成的,有坚实的理论根基.那篇论文下下来之后,确实会死好些脑细胞,不感兴趣不看
   也罢.

4  opencv,又intel发起的视觉开源库,基本涵盖了机器视觉的经典算法,霍夫变换,开尔曼滤波,支持向量机等内容.可以说是机器视觉的程序实现.最重要的是它
   像linux一样是开源的,在opencv中文网站可以下载的到(XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX)

5  下载安装好opencv库后可以看到里面有一些例子,其中一个是摄像头跟踪选定物体的应用程序,在那个文件夹里还有它的源码.大家仔细分析一下就可看出,哪
   个数据结构中包含识别的物体的位置.用串口发送控制命令给下位机即可.

6  机械部分.电机的种类很多,这里是舵机,舵机是一种位置伺服的电机.通过发送pwm控制电机转动的角度.有电源\地\信号 三根线.淘宝有卖云台的,价格在
   100+左右.云台由两舵机和链接部件组成.话说买给我的有颗螺丝根本就没法拧下去,发来的时候有点歪,感觉怪怪的,懒的计较了.下面我用相机拍了几张照片
   有兴趣可以看一下舵机内部.清晰到你爽,\(^o^)/.话说到这里,其实用扫描仪扫电路最爽了,淘个二手的100,玩够了再100卖了

7 将摄像头绑定在云台上,好吧,你找到物体的坐标了和控制电机的方法了,那就那就随便写点简单的程序让摄像头中被追踪的物体始终处于视野中心吧 : )
  


8 <<学习opencv>>千万不要买中文版的看下图你就知道了,看了中文的你会越看越糊涂

后面省略

补充两点:
有单反专用的电脑控制的云台,普通监控摄像头的加个固定架也能用。
部分佳能单反可以实时传输视频到电脑,DV也可。
15年7个月前IP:未同步
297774
1楼
追踪目标 问题不是太大方法也有很多种

最大的问题是机械结构 比较不好控制跟得上
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15年7个月前IP:未同步
297777
2楼
如果想要锁定一个点的话怎么做?
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15年7个月前IP:未同步
297802
3楼
如虎哥计算 在500米外 50mmX1000mm的火箭就只是一个像素 如何识别?
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15年7个月前IP:未同步
297815
4楼
引用第3楼ehco于2011-06-02 13:52发表的  :
如虎哥计算 在500米外 50mmX1000mm的火箭就只是一个像素 如何识别?



区域内明显好就办 ,专业处理软件能作到 缩放修正

我的按键精灵只能追踪 比较明显  的
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15年7个月前IP:未同步
297818
5楼
2年前用按键精灵写过 一个人脸认别的(只管认是不是人脸) 之后控制  智能机 的镜头过去 高倍数下非常清楚的拍摄下这个人脸
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15年7个月前IP:未同步
297834
6楼
回 3楼(ehco) 的帖子
我只想到了拉烟追踪轨迹。。。或者简易热成像。。
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15年7个月前IP:未同步
297848
7楼
4PIR热追踪如何???
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15年7个月前IP:未同步
297883
8楼
如果跟踪速度跟得上,可以用长焦镜头拉近,甚至可以自动控制焦距,保持火箭的图像大小在一个范围内基本不变。
在识别上要做点文章,由于火箭是运动的,而其它物体是静止的,在摄像机移动时其图像的运动模式肯定有较大不同。
然后就是跟踪的算法。
希望有感兴趣的朋友接手研制这个东西。
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15年7个月前IP:未同步
297900
9楼
转动好像比较难以控制吧~
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15年7个月前IP:未同步
297915
10楼
引用第1楼jrcsh于2011-06-02 11:47发表的  :
追踪目标 问题不是太大方法也有很多种

最大的问题是机械结构 比较不好控制跟得上  

最大的问题就是追踪目标.......................机械结构是最不大的问题...........随便一个伺服电机快得一B,精度高得一B............
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warmonkey作者
15年7个月前IP:未同步
298017
11楼
引用第8楼虎哥于2011-06-02 21:00发表的  :
如果跟踪速度跟得上,可以用长焦镜头拉近,甚至可以自动控制焦距,保持火箭的图像大小在一个范围内基本不变。
在识别上要做点文章,由于火箭是运动的,而其它物体是静止的,在摄像机移动时其图像的运动模式肯定有较大不同。
然后就是跟踪的算法。
希望有感兴趣的朋友接手研制这个东西。


背景是天空,不会有什么问题。
位移反馈到云台,使火箭一直位于图像中心。
自动变焦难度太大,单反镜头都是手动变焦的,除非改机械结构
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15年7个月前IP:未同步
298025
12楼
引用第8楼虎哥于2011-06-02 21:00发表的  :
如果跟踪速度跟得上,可以用长焦镜头拉近,甚至可以自动控制焦距,保持火箭的图像大小在一个范围内基本不变。
在识别上要做点文章,由于火箭是运动的,而其它物体是静止的,在摄像机移动时其图像的运动模式肯定有较大不同。
然后就是跟踪的算法。
希望有感兴趣的朋友接手研制这个东西。



我这边搞这东西只有差 弟三方软图象采集 输出上  

安防用的 480线 光学 22倍光学+10倍电子变焦 摄像机  有一台  还有一个底照度的不在广州

基本工作 思路

拍下火箭的图片  A线路  用的按精灵的图形识别对比库,来对比这个事先拍下的火箭图 和摄像采集到电脑的图进行对比  找到最佳相似度 非输出 图象的中决坐标 用这个坐标去控制电机 带动摄象转动, 循环工作

                B线路 对拍下的火箭图片人工进行 进行去背影  后 用软件生成 数字矩阵   在这个矩阵模型去比较  摄像采集到电脑的图进行对比  找到最佳相似度。。。。。。如上  ~~~  

  B线路的好处可以缩放 等处理  但对电脑的运算速度 有要求  对程序编写能力也有要求




A 线路是最早 YY 激光灭蚊时搞的
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15年7个月前IP:未同步
298263
13楼
引用第12楼jrcsh于2011-06-03 20:41发表的  :



我这边搞这东西只有差 弟三方软图象采集 输出上  

.......

简单的形态学比较可能不太够用..
https://www.kechuang.org/t/24617 <- 我这个系统已经完全够用.. 这几天测试下加几个servo进去
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14年1个月前IP:未同步
478157
14楼
我想在屋里晚上跟踪蚊子能不能做的呢
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14年1个月前IP:未同步
478164
15楼
回 14楼(1qazzxcv) 的帖子
理论能~~~~ 实际很多问题

声音和微波+光学给合可能会好点  

  N年前作了一个不理想,距离远时~~~  没锁定到蚊子时图像特征不明显
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14年1个月前IP:未同步
478422
16楼
回 15楼(hx) 的帖子
能介绍下当时怎么做的吗 ,用的什么摄像头,多少像素,自动对焦吗?关了灯能性不,还有算法,想学习下
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我也是有底线的