低成本嵌入式AI開源裝置 火星人視覺感測器

2021-09-25 21:00:22 字數 2525 閱讀 4072

隨著計算機和人工智慧技術的日益發展,青少年機械人程式設計教育也越來越流行,相關的教學裝置逐漸成為研究熱點。視覺感測器是相關教學裝置的核心部件,也是影響機械人智慧型化表現的關鍵模組。現有視覺感測器實現的功能單一,且識別準確率較低,同時**較高,難以在教育市場推廣普及,因而無法滿足市場需求。

以低成本全志h5晶元為基礎搭建的系統,使用tengine框架(安裝教程:該視覺感測器不僅可以執行數字影象處理演算法,還可以搭建輕量級神經網路框架,適合用於機械人程式設計教育視覺感測器的設計。

母板總體功能框架如下圖,一共設計有5大功能。

其中,五大模組,顏色識別、目標跟蹤和條形碼識別使用了opencv庫,使用自定義演算法進行處理。數字識別和簡單物體識別使用了開源的專案tengine框架(詳情可諮詢:

配合微處理器(如微控制器、stm32等)使用,通過串列埠的方式通訊,使用的流程如下圖所示;

在微型控制器上編寫簡單的控制**,通過串列埠與視覺感測器之間進行互動,視覺感測器採集影象資訊後,將處理結果傳送到微型控制器。具體實物如下圖所示:

在理想情況下測試得到的電氣引數如下,溫度的變化會嚴重影響系統的效能:

引數

具體指標

備註

工作電壓

4.7~5.6v

外接電壓大於核心板時,向電路板供電,反之則相反

工作電流

300~1500ma

待機電流為300ma,4核全速執行時電流峰值1500ma

保護電流

2000ma

避免短路導致電路板損毀

管腳電平

3.3v

管腳輸出電平為3.3v

管腳電流

5ma管腳輸出電流為5 ma,只能驅動小負荷負載

介面型別

microusb

測試和通訊

通訊協議

uart串列埠

波特率為115200bps

影象畫素

30萬畫素

影象解析度

640*480

影象輸出格式

yuv4:4:4全取樣

影象視角

60度攝像頭視距

2m顏色識別功能設計是可以2m內識別10*10cm球體

更新方式

sd卡使用sd卡更新

工作溫度

-5℃~80℃

溫度高會影響效能

工作濕度

40—90% rh9

不能結露,不能有水珠

主機板尺寸

10cm*10cm*6cm

分別對應長寬高引數

指示燈和按鍵結合使用,指示燈主要用來顯示視覺感測器狀態,按鍵用來改變感測器狀態,這部分**可以根據範例進行修改。

led指示燈含義如下:

led

功能

測試結果

綠色(led1)

功能:跟蹤狀態顯示

常亮:跟蹤成功

熄滅:跟蹤失敗,其他模式

閃爍:目標跟蹤模式開始採集特徵

成功黃色(led2)

功能:系統狀態顯示

常亮:系統休眠

熄滅:系統正常

閃爍:系統故障,無法輸出,或者無法採集影象資料等

成功藍色(led3)

功能:系統功能顯示

常亮:執行神經網路(執行數字識別、分類網路時)

熄滅:執行普通功能(顏色識別、目標跟蹤、顏色識別)

閃爍:燈閃爍表示正在切換狀態

成功按鍵使用如下:

按鍵

長按功能

測試結果

按鍵一(key1)短按

睡眠喚醒

成功按鍵一(key1)長按

關閉裝置

成功按鍵二(key2)短按

顏色跟蹤模式

成功按鍵二(key2)長按

採集影象特徵

成功按鍵三(key3)短按

切換模式

成功按鍵三(key3)長按

進入網路分類功能

成功具體視覺感測器測試、購買可以諮詢:火星人俱樂部官網(),**或郵件聯絡即可。感測器已經申請專利,商業使用需要授權。

,歡迎star和fork,有問題可以再github上交流。

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