Telecamera a 180° con rilevamento della palla: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Benvenuti nel mio primo progetto! Sono entusiasta di condividere ciò che ho realizzato e di mostrarti i passaggi per costruire la tua telecamera di localizzazione. Questo progetto è stato reso possibile utilizzando la libreria OpenCV in combinazione con Python.

Passaggio 1: raccogliere materiali

• Raspberry Pi Modello B 2 (o qualsiasi altro modello)
• Driver motore H-Bridge L298N
• Motore con scatola ingranaggi
• Webcam USB
• Cavi per ponticelli
• Viti a macchina con dadi
• Ingranaggi
• Epossidica / Colla a caldo
• Opzionale: laser

Passaggio 2: Meccanica

Usando un pezzo di legno di scarto (quello che ho è piuttosto malconcio, il che va bene), monta il motore in un punto che non sia nel mezzo. Quindi, collegare un piccolo ingranaggio al motore. Potrebbe essere necessario allargare il foro sull'ingranaggio per adattarlo al raccordo del motore.

Il prossimo passo sarà montare l'ingranaggio grande (che sarà allentato) in modo che i suoi denti si colleghino con i denti dell'ingranaggio piccolo. Questo è stato montato sulla tavola usando colla a caldo dopo aver sgrossato il legno con carta vetrata per un migliore legame.

Dopo che gli ingranaggi sono a posto, è il momento di collegare la webcam all'ingranaggio grande. Qui, ho rimosso la webcam dal suo alloggiamento e ho utilizzato solo la scheda madre della webcam per un montaggio più semplice. La webcam è stata fissata utilizzando colla epossidica per un forte legame.

L'ultimo componente da montare è opzionale - per il ponte H L298N. Questo può essere montato semplicemente praticando quattro fori nella scheda e montando la scheda utilizzando viti a macchina e dadi esagonali.

Passaggio 3: cablaggio

Ora per collegare tutto insieme. I due fili del motore si collegheranno direttamente al ponte H L298N in uno dei due connettori terminali sul lato sinistro o destro della scheda (ho scelto sinistra). Sono necessari due fili per collegare il 5V e il Ground dell'L298N al 5V e il Ground del Raspberry Pi per l'alimentazione. Quindi, sono necessari due cavi jumper femmina-femmina per collegare l'L298N ai pin 17 e 18 del Pi. La webcam si collega semplicemente a una delle porte USB del Pi. Questo è tutto il cablaggio!

Passaggio 4: codice

Ora per l'aspetto più impegnativo di questo progetto.

Ho usato la libreria OpenCV con Python per tracciare la palla in tempo reale. Il programma utilizza anche la libreria gpiozero fornita con il Pi per far girare il motore secondo le coordinate x della sfera determinate da OpenCV. Il codice è in grado di determinare la posizione della palla in base al suo colore giallo, che dovrebbe essere unico rispetto allo sfondo per essere efficace. Al programma viene fornita una gamma di colori inferiore e superiore per determinare dove si trova la palla. OpenCV quindi chiama la funzione.inRange() con i parametri di: il fotogramma corrente (dalla webcam) e i limiti di colore inferiore e superiore. Dopo aver determinato le coordinate della palla sul telaio, il programma dice al motore di girare se la palla non è al centro (coordinata x nell'intervallo 240 - 400 in un telaio largo 640 pixel). Il motore girerà di più se la palla è più fuori centro e girerà di meno quando la palla è più vicina al centro.

Ed è così che funziona il codice.

Nota: se hai intenzione di utilizzare il codice, devi avere installato OpenCV. Inoltre, se il motore gira nella direzione sbagliata, invertire semplicemente i fili che entrano nell'L289N o invertire i fili gpio di controllo collegati al Pi.