กล้องติดตามลูกบอล 180°: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ยินดีต้อนรับสู่โครงการแรกของฉัน! ฉันตื่นเต้นที่จะแบ่งปันสิ่งที่ฉันทำและแสดงขั้นตอนในการสร้างกล้องติดตามของคุณเอง โครงการนี้เกิดขึ้นได้โดยใช้ไลบรารี OpenCV ร่วมกับ Python

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุ

• Raspberry Pi รุ่น B 2 (หรือรุ่นอื่นๆ)
• L298N ตัวขับมอเตอร์บริดจ์ H
• มอเตอร์พร้อมตัวเรือนเกียร์
• เว็บแคม USB
• สายจัมเปอร์
• สกรูเครื่องพร้อมน๊อต
• เกียร์
• อีพ็อกซี่ / กาวร้อน
• ทางเลือก: เลเซอร์

ขั้นตอนที่ 2: กลศาสตร์

ใช้เศษไม้ (อันที่ฉันมีทุบพอใช้ได้) ติดมอเตอร์ไว้ตรงจุดที่ไม่อยู่ตรงกลาง จากนั้นติดเฟืองเล็กๆ เข้ากับมอเตอร์ อาจต้องขยายรูบนเฟืองเพื่อให้พอดีกับข้อต่อของมอเตอร์

ขั้นตอนต่อไปคือการติดตั้งเฟืองขนาดใหญ่ (ซึ่งจะหลวม) เพื่อให้ฟันเชื่อมต่อกับฟันเฟืองขนาดเล็ก ติดตั้งบนกระดานโดยใช้กาวร้อนหลังจากหยาบเนื้อไม้ด้วยกระดาษทรายเพื่อการยึดเกาะที่ดีขึ้น

หลังจากใส่เกียร์แล้ว ก็ถึงเวลาติดเว็บแคมเข้ากับเฟืองขนาดใหญ่ ที่นี่ ฉันได้ถอดเว็บแคมออกจากตัวเครื่องและใช้แผงวงจรหลักของเว็บแคมเพื่อให้ติดตั้งได้ง่ายขึ้น ติดเว็บแคมโดยใช้กาวอีพ็อกซี่เพื่อการยึดเกาะที่แข็งแรง

ส่วนประกอบสุดท้ายที่จะติดตั้งเป็นทางเลือก - สำหรับ L298N H-bridge สามารถติดตั้งได้โดยเพียงแค่เจาะรูสี่รูบนบอร์ดและติดตั้งบอร์ดโดยใช้สกรูของเครื่องจักรและน็อตหกเหลี่ยม

ขั้นตอนที่ 3: การเดินสายไฟ

ตอนนี้ขอเกี่ยวทุกอย่างเข้าด้วยกัน สายไฟสองเส้นของมอเตอร์จะเชื่อมต่อโดยตรงกับ L298N H-bridge ในขั้วต่อเทอร์มินัลตัวใดตัวหนึ่งจากสองขั้วทางด้านซ้ายหรือด้านขวาของบอร์ด (ฉันเลือกทางซ้าย) ต้องใช้สายไฟสองเส้นเพื่อเชื่อมต่อ 5V และกราวด์ของ L298N กับ 5V และกราวด์ของ Raspberry Pi เพื่อจ่ายไฟ จากนั้น ต้องใช้สายจัมเปอร์หญิง-หญิง 2 เส้นเพื่อเชื่อมต่อจาก L298N กับพินของ Pi 17 และ 18 เว็บแคมเพียงเชื่อมต่อกับพอร์ต USB ของ Pi นั่นคือสายไฟทั้งหมด!

ขั้นตอนที่ 4: รหัส

สำหรับด้านที่ท้าทายที่สุดของโครงการนี้

ฉันใช้ไลบรารี OpenCV กับ Python เพื่อติดตามลูกบอลแบบเรียลไทม์ โปรแกรมยังใช้ไลบรารี gpiozero ที่มาพร้อมกับ Pi เพื่อหมุนมอเตอร์ตามพิกัด x ของลูกบอลที่ OpenCV กำหนด รหัสสามารถกำหนดตำแหน่งของลูกบอลตามสีเหลือง ซึ่งควรจะไม่ซ้ำกันจากพื้นหลังเพื่อให้มีประสิทธิภาพ โปรแกรมจะมีช่วงสีที่ต่ำกว่าและด้านบนเพื่อกำหนดว่าลูกบอลอยู่ที่ไหน จากนั้น OpenCV เรียกใช้ฟังก์ชัน.inRange() ด้วยพารามิเตอร์ของ: เฟรมปัจจุบัน (จากเว็บแคม) และขอบเขตสีล่างและบน หลังจากกำหนดพิกัดของลูกบอลบนเฟรมแล้ว โปรแกรมบอกให้มอเตอร์หมุนถ้าลูกบอลไม่อยู่ตรงกลาง (พิกัด x ในช่วง 240 - 400 ในเฟรมกว้าง 640 พิกเซล) มอเตอร์จะหมุนมากขึ้นถ้าลูกบอลอยู่นอกศูนย์กลางมากขึ้นและหมุนน้อยลงเมื่อลูกบอลอยู่ใกล้ศูนย์กลางมากขึ้น

และนั่นคือวิธีการทำงานของรหัส

หมายเหตุ: หากคุณกำลังจะใช้รหัส คุณต้องติดตั้ง OpenCV นอกจากนี้ หากมอเตอร์หมุนผิดทาง ให้กลับสายไฟที่ต่อเข้ากับ L289N หรือย้อนกลับสายควบคุม gpio ที่เชื่อมต่อกับ Pi