Kamera ayarları

İyi görüntüler olmadan iyi görüntü işleme sonuçları elde etmek çok zordur. Kamera merceğinin yanına monte edilen bir ışıkla, kamera görüntülerini görüntülemek ve kamera ayarlarını denemek için sağlanan örnekleri, LabVIEW Dashboard veya Shuffleboard, NI Vision Assistant veya bir web tarayıcısını kullanabilmelisiniz.

Kamera Ayarlarını Değiştirme

Camera Setting page of the AXIS web UI.

Desteklenen herhangi bir Axis kamerasında (206, M1011, M1013) kamera ayarlarını değiştirmek için, bir web tarayıcısına adresini (genellikle 10.TE.AM.11) girerek kameranın web sayfasına gidin. Sayfanın sağ üst köşesinin yakınındaki Kurulum’u tıklayın. M1013’te, aşağıda listelenen ayarlar, her ikisi de Video bölümünde listelenen Video Akışı sayfası ile Kamera Ayarları sayfası arasında bölünmüştür.

Odaklanma

Axis M1011, sabit odaklı bir lense sahiptir ve ayar gerektirmez. Axis 206 kamera, lensi içeri ve dışarı hareket ettirmek ve odağı ayarlamak için dönen lensin etrafında siyah bir çerçeveye sahiptir. Axis M103, odağı ayarlamak için lensin etrafında gümüş ve siyah bir çerçeve düzeneğine sahiptir. İşlediğiniz görüntülerin nispeten keskin olduğundan ve robotunuz için gereken mesafelere odaklandığından emin olun.

Sıkıştırma

Three images with different compression settings of 0, 30, and 100.

Axis kamerası görüntüleri BMP, JPEG veya MJPEG formatında döndürür. BMP görüntüleri oldukça büyüktür ve cRIO’ya ve dizüstü bilgisayara aktarılması daha fazla zaman alır. Bu nedenle, WPILib uygulamaları tipik olarak MJPEG (hareketli JPEG) kullanır. Sıkıştırma ayarı, 0 ile 100 arasında değişir; 0, çok az sıkıştırmalı çok yüksek kaliteli görüntüler ve 100, çok yüksek sıkıştırmalı çok düşük kaliteli görüntülerdir. Kamera varsayılanı 30’dur ve görüntü işlemeyi bozacak birkaç yapaylık ile iyi bir uzlaşmadır.

Not

Ekiplerin, Driver Station bilgisayarında işlem gerçekleştirirken, kameradaki sıkıştırma ayarının bant genişliğini nasıl etkileyeceğini düşünmeleri önerilir, daha fazla ayrıntı için FMS Teknik Raporuna bakın.

Çözünürlük

Under image appearance there is a dropdown for setting the resolution.

Desteklenen kameralar tarafından paylaşılan görüntü boyutları 160x120, 320x240 ve 640x480’dir. M1011 ve 1013’ün ek boyutları vardır, ancak bunlar WPILib’e dahil edilmemiştir. En büyük görüntü boyutu, orta boyuttaki görüntünün dörtte biri kadar piksele sahiptir. Büyük görüntü, küçük görüntünün on altı katı piksele sahiptir.

Hedefte kullanılan bant 4 inç (~ 10 cm) genişliğindedir ve iyi bir işleme için bu 4 inç (~ 10 cm) özelliğin en az iki piksel genişliğinde olmasını isteyeceksiniz. Yukarıdaki mesafe denklemlerini kullanarak, orta büyüklükteki bir görüntünün görüş alanının yaklaşık 640 inç (~ 16 m), 53 fitten (~ 16 m) biraz fazla olduğu noktaya kadar iyi olması gerektiğini görebiliriz ki bu neredeyse FRC | reg | ‘in genişliğini iki katına çıkarın alan. Bu, alanın uzunluğundan daha uzun, yaklaşık 60 fit (~ 18 m) uzakta gerçekleşir. Küçük görüntü boyutu, yaklaşık 30 fit (~ 9 m) veya orta alanın biraz üzerinde bir mesafeye işlemek için kullanılabilir olmalıdır.

Görüntü boyutu, kod çözme ve işleme süresini de etkiler. Daha küçük resimler, bir sonraki boyuttan yaklaşık dört kat daha hızlı olacaktır. Robot veya hedef hareket ediyorsa, görüntü işleme süresini en aza indirmek oldukça önemlidir çünkü bu, hedef konum ile algılanan konum arasındaki gecikmeye katkıda bulunacaktır. Hem robot hem de hedef sabitse, işlem süresi genellikle daha az önemlidir.

Not

LabVIEW (Gösterge Tablosu veya Robot Kodu) kullanarak görüntü talep ederken, kameranın çözünürlük ve Kare Hızı ayarları dikkate alınmayacaktır. LabVIEW kodu, kare hızını ve çözünürlüğü akış talebinin bir parçası olarak belirtir (bu, kamerada depolanan ayarları değiştirmez, belirli akış için bu ayarı geçersiz kılar). SmartDashboard ve C ++ veya Java’daki robot kodu, kamerada depolanan çözünürlüğü ve kare hızını kullanacaktır.

Kare hızı

The Video Stream section allows the user to set a maximum frame rate.

Axis Kameraların saniyede maksimum 30 kare hızı vardır. İstenirse, bant genişliği tüketimini azaltmak için daha düşük bir sınır ayarlanabilir.

Renk Etkinleştir

Axis kameraları tipik olarak renkli görüntüler döndürür, ancak rengi devre dışı bırakabilir ve tek renkli veya gri tonlamalı bir görüntü döndürebilir. Ortaya çıkan görüntü, dosya boyutunda biraz daha küçüktür ve çözülmesi önemli ölçüde daha hızlıdır. İşleme yalnızca görüntünün parlaklığı veya parlaklığı üzerinde gerçekleştirilirse ve halka ışığının rengi kullanılmazsa, bu, kare hızını artırmak veya CPU kullanımını düşürmek için yararlı bir teknik olabilir.

Beyaz dengesi

White balance controls how the camera blends the component colors.

İşaretçiyi tanımlamak için ışık parlamasının rengi kullanılıyorsa, görüntü rengini etkileyen kamera ayarlarını kontrol ettiğinizden emin olun. En önemli ayar beyaz dengesi. İnsan beyninin renk işlemesine uyan bir görüntü oluşturmak için kameranın sensörün bileşen renklerini nasıl karıştırdığını kontrol eder. Kameranın beş veya altı adlandırılmış ön ayarı, ortama sürekli uyum sağlayan bir otomatik ayarı ve özel kalibrasyon için bir tutma ayarı vardır.

En kolay yaklaşım, hedefin doygunluğunu koruyan ve nötr nesneleri ışık kaynağının rengiyle renklendirerek sorun çıkarmayan adlandırılmış bir ön ayar kullanmaktır.

Beyaz dengesini özel olarak kalibre etmek için kameranın önüne bilinen nötr bir nesne yerleştirin. Bir beyaz kağıt, başlamak için makul bir nesnedir. Beyaz dengesi ayarını otomatik olarak ayarlayın, kameranın filtrelerini güncellemesini bekleyin (yaklaşık on saniye) ve beyaz dengesini tutmak için değiştirin.

Pozlama

The Image Appearance section has a bunch of settings that can be tuned as described below.

Görüntünün parlaklığı veya pozlaması da rapor edilen renkler üzerinde etkiye sahiptir. Sorun, genel parlaklık arttıkça renk doygunluğunun düşmeye başlayacak olmasıdır. Bunun nasıl gerçekleştiğini görmek için bir örneğe bakalım. Kameranın önüne yerleştirilen doymuş kırmızı bir nesne, diğer ikisinde kırmızı olarak yüksek ve düşük bir RGB ölçümü döndürecektir. (220, 20, 30). Genel beyaz aydınlatma arttıkça, RGB değeri (240, 40, 50), ardından (255, 80, 90), ardından (255, 120, 130) ve ardından (255, 160, 170) olarak artar. Kırmızı bileşen maksimize edildiğinde, ilave ışık yalnızca mavi ve yeşili artırabilir ve ölçülen rengi seyrelterek doygunluğu düşürür. Önemli olan kırmızı nesneyi tanımlamaksa, ana renginizin seyrelmesini önlemek için pozu ayarlamanız yararlıdır. İstenilen görüntü, renkli parlaklık dışında biraz karanlık görünecektir.

Kamera pozlama sürelerini kontrol etmek için iki yaklaşım vardır. Birincisi, kameranın, sensörlerine göre poz ayarlarını otomatik olarak hesaplamasına izin vermek ve ardından pozlama süresini azaltmak için kameranın parlaklık ayarını küçük bir sayıya ayarlamaktır. Parlaklık ayarı, SLR fotoğraf makinelerinde poz telafisi ayarına benzer şekilde çalışır. Diğer yaklaşım, özel bir poz ayarı kullanmak için kamerayı kalibre etmektir. Bunu bir 206 veya M1011’de yapmak için, poz ayarını otomatik olarak değiştirin, kamerayı kısa bir poz hesaplaması için parlak ışıklara maruz bırakın ve ardından poz ayarını tutmak için değiştirin. Her iki yaklaşım da arka planda öne çıkan ve maskelemesi daha kolay olan parlak doymuş hedef renklere sahip genel olarak koyu bir görüntü ile sonuçlanacaktır.

M1013 pozlama ayarları biraz farklı görünüyor. Arka ışık telafisini etkinleştir seçeneği, M1011 ve 206’nın Otomatik poz ayarlarına benzer ve genellikle bu kutunun işaretini kaldırmak isteyeceksiniz. Görüntünüz istediğiniz gibi görünene kadar Parlaklık ve Pozlama değeri kaydırıcılarını ayarlayın. Poz Önceliği genel olarak Hareket olarak ayarlanmalıdır. Bu, kare hızını görüntü kalitesine göre önceliklendirir. Bu ayarlarla bile, M1013 kameranın yine de bazı otomatik pozlama telafisi gerçekleştirdiğini unutmayın; bu nedenle, ışık değişikliklerinin görüntü işleme üzerindeki etkisini en aza indirmek için kalibrasyonu sık sık kontrol etmeniz önerilir. Daha fazla ayrıntı için bakınız Kalibrasyon.