CMUcam4 Programmierbarer Maschinensehen Sensor

CMUcam project

Die CMUCam4 ist ein programmierbarer Sensor zum Maschinensehen. Der Hauptprozessor Parallax P8X32A (Propeller Chip) ist verbunden mit einem OmniVision 9665 CMOS camera sensor Modul.

Features

• Vollständig Open Source und programmierbar mit dem Propeller Tool
• Arduino Shield kompatibel
  • Unterstützende Interface Libraries und Demo Anwendungen für Arduino und BASIC Stamp
• VGA (640x480) RGB565/YUV655 Sensor
  • Bildverarbeitung mit 30 frames pro Sekunde
  • Raw Bilddaten über serielle Verbindung oder auf Flash Karte
  • (640:320:160:80)x(480:240:120:60) Auflösung
  • RGB565/YUV655 Farbraum
• Onboard Bildverarbeitung (QQVGA 160x120)
  • Verfolgen von user definierten color blobs im RGB/YUV Farbraum
  • Mittelwert, Median, Modalwert und Standardabweichung aus einer 40x120 Auflösung
  • Segmentierte Bilderfassung zur Tracking-Visualisierung (seriell oder auf Flash Karte)
  • Auflösung 80x60
  • Monochromer Farbraum
  • Histogrammerzeugung (bis 128 Klassen) – aus einer 40x120 Auflösung
  • Beliebige Bildzuschneidung (windowing)
• µSD/µSDHC Flash Kartenslot mit voller Treiberunterstützung für FAT16/32 Dateisystem
• Ordner- und Dateibearbeitung
• Ein-/Ausgabe
  • Zweikanal Servocontroller (Schwenken und Neigen mit 1us Auflösung und 50 Hz Wiederholrate).
  • Servokanäle können auch als GPIOs konfiguriert werden
  • Steuerbare rote LED und grüne Power-LED
  • TTL UART (bis to 250,000 baud – 19,200 voreingestellt)
• Monochromer analoger Basisband Videoausgang (NTSC/PAL) mit Auflösung 160x120 uur Tracking-Visualisierung (segmentierte Bilderfassung mit Farbmittelpunkt und bounding box Überlagerung bei 30fps)
• CMUcam4 GUI zur Bildbetrachtung am PC

Coole Projekte

• Multi-Shot Cannon - By: Wesley Myers
• Autonomous Vehicle Control - By: Haim Baruh, Joshua Metersky, Richard Quan, and David Wu
• Low Power Motion Detection - By: Kwabena Agyeman
• Mobot - By: Cosku Acay, Edwin Cho, Kenneth Li, Nishant Pol

Typische Anwendungen

Die CMUCam4 kann zur Verfolgung von farbigen Objekten oder zum Erfassen grundlegender Bildstatistiken verwendet werden. Die beste Leistung wird durch intensive Farben und hohe Kontraste erreicht. Beispielsweise kann die CMUCam4 einfach einen roten Ball auf weißem Hintergrund verfolgen, aber es ist schwierig zwischen verschiedenen Brauntönen bei wechselndem Licht zu unterschieden. Verfolgung von farbigen Objekten kann zum Aufspüren von Orientierungspunkten, zum Folgen von Linien, oder zur Verfolgung von bewegten Zielen verwendet werden.
Mit Hilfe der Statististik des Bildes kann eine Szene überwacht werden, Farben können detektiert werden oder es kann eine einfache Bewegungserkennung realisiert werden: Wenn die CMUCam eine größere Änderung der Farben registriert, hat sich wahrscheinlich die Szene geändert.
Mit dem "line mode" kann das Kameramodul niedrigauflösende binäre Bilder von farbigen Objekten erzeugen, was zur fortgeschrittenen Bildverarbeitung benutzt werden kann: Linienverfolgung mit Erkennung von Verzweigungen oder auch einfache Formenerkennung. Fortgeschrittenere Operationen benötigen eigene Algorithmen zur Nachbearbeitung der binären Bilder von der CMUCam4. Wie mit jeder Digitalkamera ist für diese Art der Bildbearbeitung eventuell ein Computer oder zumindest ein leistungsfähiger Mikrocontroller notwendig.

Typische Konfiguration

Üblicherweise wird die CMUCam4 über einen "Master Prozessor" betrieben, mit dem sie über eine TTL serielle Verbindung kommuniziert. Dies könnte z.B. ein Computer (über USB oder RS232), Arduino, Basic Stamp, PIC oder ein ähnlicher Controller sein. Die CMUCam4 ist klein genug, um eingebetteten Systemen einfaches Machinensehen zu ermöglichen, bei denen ein standard computerbasiertes Maschinensehen nicht möglich ist (z.B. wegen Größenbeschränkungen oder Beschränkungen in der Stromversorgung).
Das Kommunikationsprotokoll ist entwickelt, um selbst mit den langsamsten Prozessoren zusammenzuarbeiten. Hierbei wird eine Vielzahl an baud Raten unterstützt. Für noch langsamere Prozessoren gibt es einen "poll modus". Hier kann der Prozessor einzelne Datenpakete von der CMUCam anfordern und hat somit die Möglichkeit, die Verarbeitung und das Eintreffen neuer Daten synchron zu halten. Auch ein Betrieb mit Verzögerung ist möglich: Im "Delay Modus" wird zwischen den einzelnen seriellen Datenpaketen eine bestimmte Zeit gewartet.
Durch "delay mode" oder "poll mode" sinkt die Anzahl der verarbeiteten Frames pro Sekunde ab.

Projektdaten

CMUcam4 Projekt Website (englisch)
CMUcam4 Dokumente (englisch)
CMUcam4 Wiki (englisch)

Produktinformation zu: CMUcam4 Programmierbarer Maschinensehen Sensor

Erscheinungsdatum (Datum der letzten technischen Spezifikation): 2014-06-11
Gewicht: 25 g
Versandgewicht: 50 g
Hersteller: Devantech
Marke: CMUcam project
Artikelnummer: DEV-CMUCAM4
Herstellernummer: CMUCAM4