การประมวลผลภาพด้วย Raspberry Pi: การติดตั้ง OpenCV และการแยกสีของภาพ: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โพสต์นี้เป็นบทแนะนำการประมวลผลภาพชุดแรกในหลายๆ บทที่จะตามมา เราพิจารณาพิกเซลที่ประกอบเป็นรูปภาพอย่างละเอียดยิ่งขึ้น เรียนรู้วิธีติดตั้ง OpenCV บน Raspberry Pi และเรายังเขียนสคริปต์ทดสอบเพื่อจับภาพและดำเนินการแยกสีโดยใช้ OpenCV

วิดีโอด้านบนให้ข้อมูลเพิ่มเติมมากมายที่จะช่วยให้คุณเข้าใจการประมวลผลภาพและกระบวนการติดตั้งทั้งหมดได้ดีขึ้น ฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้คุณดูสิ่งนั้นก่อน เนื่องจากโพสต์ที่เขียนนี้จะครอบคลุมเฉพาะพื้นฐานที่สมบูรณ์ซึ่งจำเป็นในการสร้างสิ่งนี้ขึ้นมาใหม่ด้วยตัวคุณเอง

ขั้นตอนที่ 1: เตรียม Raspberry Pi

สำหรับโครงการนี้ ฉันจะใช้ Raspberry Pi 3B+ แม้ว่าคุณจะสามารถใช้ตัวแปรอื่นๆ ที่คุณมีได้ ก่อนที่เราจะบูตบอร์ดได้ เราต้องแฟลชรูปภาพไปที่ Raspberry Pi โปรดใช้เวอร์ชันเดสก์ท็อปสำหรับสิ่งนี้ เนื่องจากเราต้องการส่วนประกอบ GUI คุณสามารถแฟลชภาพโดยใช้ Etcher จากนั้นเราต้องตัดสินใจในสองสิ่งต่อไปนี้:

การเข้าถึงเครือข่าย:

คุณสามารถเสียบสายอีเทอร์เน็ตได้หากต้องการใช้การเชื่อมต่อแบบมีสาย แต่ฉันจะใช้ WiFi ออนบอร์ด

การควบคุม RPi:

เรายังต้องติดตั้งซอฟต์แวร์และเขียนสคริปต์เพื่อให้ทำงานได้ วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือการเชื่อมต่อจอแสดงผล คีย์บอร์ด และเมาส์เข้ากับบอร์ด ฉันชอบใช้ SSH และการเข้าถึงระยะไกลมากกว่า ดังนั้นนั่นคือสิ่งที่ฉันจะใช้สำหรับวิดีโอ

หากคุณต้องการควบคุม Raspberry PI จากระยะไกล โปรดอ่านโพสต์ต่อไปนี้ซึ่งครอบคลุมทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับการทำเช่นนั้น

www.instructables.com/id/Remotely-Accessing-the-Raspberry-Pi-SSH-Dekstop-FT/

เพียงใส่การ์ด microSD ลงในบอร์ดของคุณแล้วเปิดเครื่อง สิ่งแรกที่เราต้องทำคือเปิดใช้งานกล้อง คุณสามารถทำได้โดยเปิดเทอร์มินัลแล้วพิมพ์ใน:

sudo raspi-config

จากนั้นคุณไปที่รายการ "ตัวเลือกการเชื่อมต่อ" ตามด้วย "กล้อง" เพื่อเปิดใช้งาน มันจะขอให้คุณรีบูตดังนั้นให้ตอบว่าใช่แล้วให้เวลาบอร์ดในการบู๊ตอีกครั้ง

สิ่งต่อไปที่เราต้องทำคือทดสอบว่ากล้องทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่ ซึ่งสามารถทำได้โดยรันคำสั่งต่อไปนี้:

raspistill -o test.jpg

คำสั่งด้านบนจะจับภาพและบันทึกลงในไดเร็กทอรี /home/pi จากนั้นคุณสามารถเปิดตัวจัดการไฟล์และดูสิ่งนี้เพื่อยืนยันว่าทุกอย่างทำงานตามที่ควรจะเป็น

จากนั้นเราอัปเดตระบบปฏิบัติการโดยใช้คำสั่งต่อไปนี้:

sudo apt update && sudo apt อัปเกรดเต็ม -y

ขั้นตอนนี้อาจใช้เวลาสักครู่ขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อเครือข่ายของคุณ แต่ขอแนะนำให้ทำเช่นนั้น

ขั้นตอนที่ 2: การติดตั้ง OpenCV

เราจะใช้ PIP ซึ่งเป็นตัวติดตั้งแพ็คเกจสำหรับ python เพื่อติดตั้งบางโมดูล ดังนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการติดตั้งโดยใช้คำสั่งต่อไปนี้:

sudo apt ติดตั้ง python3-pip

เมื่อเสร็จแล้ว เราต้องติดตั้งการพึ่งพา (ซอฟต์แวร์เพิ่มเติม) ที่จำเป็นก่อนที่เราจะสามารถติดตั้ง OpenCV ได้เอง คุณต้องเรียกใช้แต่ละคำสั่งต่อไปนี้ และฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้เปิดโพสต์นี้บนเบราว์เซอร์ Raspberry Pi แล้วคัดลอก/วางคำสั่ง

• sudo apt ติดตั้ง libatlas-base-dev -y
• sudo apt ติดตั้ง libjasper-dev -y
• sudo apt ติดตั้ง libqtgui4 -y
• sudo apt ติดตั้ง python3-pyqt5 -y
• sudo apt ติดตั้ง libqt4-test -y
• sudo apt ติดตั้ง libhdf5-dev libhdf5-serial-dev -y
• sudo pip3 ติดตั้ง opencv-contrib-python==4.1.0.25

สิ่งนี้จะติดตั้ง OpenCV ให้เรา ก่อนที่เราจะใช้งานได้ เราต้องติดตั้งโมดูล picamera เพื่อให้สามารถใช้กล้อง Raspberry Pi ได้ สามารถทำได้โดยรันคำสั่งต่อไปนี้:

pip3 ติดตั้ง picamera[อาร์เรย์]

ขั้นตอนที่ 3: ทดสอบ OpenCV

ตอนนี้เราจะเขียนสคริปต์แรกของเราเพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้อง มันจะจับภาพแล้วแสดงบนหน้าจอ เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อสร้างและเปิดไฟล์สคริปต์ใหม่:

sudo nano test-opencv.py

ฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้คัดลอกสคริปต์จากไฟล์ด้านล่างแล้ววางลงในไฟล์ใหม่ที่คุณสร้างขึ้น หรือคุณสามารถพิมพ์ได้ทั้งหมด

github.com/bnbe-club/opencv-demo-diy-27

เมื่อเสร็จแล้ว เพียงบันทึกไฟล์โดยพิมพ์ "CTRL+X" จากนั้นกด Y แล้วกด ENTER สามารถเรียกใช้สคริปต์ได้โดยพิมพ์คำสั่งต่อไปนี้:

python3 test-opencv.py

คุณควรจะสามารถเห็นภาพบนหน้าจอและโปรดดูวิดีโอเพื่อยืนยัน หากจำเป็น นอกจากนี้ โปรดอย่าลืมกดปุ่มใดๆ บนแป้นพิมพ์เพื่อออกจากสคริปต์ มันจะไม่ออกเมื่อคุณปิดหน้าต่าง

ขั้นตอนที่ 4: การแยกสี

ตอนนี้ทุกอย่างทำงานตามที่ควรจะเป็นแล้ว เราสามารถสร้างสคริปต์ใหม่เพื่อรับภาพแล้วแสดงองค์ประกอบสีแต่ละอย่าง เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อสร้างและเปิดไฟล์สคริปต์ใหม่:

sudo nano image-components.py

ฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้คัดลอกสคริปต์จากไฟล์ด้านล่างแล้ววางลงในไฟล์ใหม่ที่คุณสร้างขึ้น หรือคุณสามารถพิมพ์ได้ทั้งหมด

github.com/bnbe-club/opencv-demo-diy-27

เมื่อเสร็จแล้ว เพียงบันทึกไฟล์โดยพิมพ์ "CTRL+X" จากนั้นกด Y แล้วกด ENTER สามารถเรียกใช้สคริปต์ได้โดยพิมพ์คำสั่งต่อไปนี้: python3 image-components.py คุณควรจะเห็นภาพที่ถ่ายพร้อมกับส่วนประกอบสีน้ำเงิน สีเขียว และสีแดงบนหน้าจอ โปรดดูวิดีโอเพื่อยืนยัน หากจำเป็น นอกจากนี้ โปรดอย่าลืมกดปุ่มใดๆ บนแป้นพิมพ์เพื่อออกจากสคริปต์ มันจะไม่ออกเมื่อคุณปิดหน้าต่าง

นั่นคือความง่ายในการเริ่มต้นใช้งาน OpenCV โดยใช้ Raspberry Pi เราจะยังคงสร้างสคริปต์เพิ่มเติมซึ่งจะแสดงคุณลักษณะขั้นสูงบางอย่างแก่คุณ วิดีโอและโพสต์ OpenCV เหล่านี้จะเผยแพร่ในวันอาทิตย์ แต่โปรดสมัครรับข้อมูลจากช่อง YouTube ของเราเพื่อรับการแจ้งเตือน

ช่อง YouTube:

ขอบคุณสำหรับการอ่าน!