OpenMV:14巡线小车
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这个例子展示了在OpenMV Cam上使用get_regression()方法获得ROI的线性回归。使用这种方法,可以轻松让机器人跟踪所有指向相同大致方向的线。
本例程可以用于机器人巡线,效果非常好。
“巡线小车”的原理和“追小球的小车”是差不多一样的,其中car.py和pid.py完全一样,改动的就只有主函数main.py
追小球的小车
采用的是颜色识别算法,调用的是find_blobs()
函数
巡线小车
采用的是线性回归算法,调用的是get_regression()
函数:快速线性回归,返回视野中的一条回归直线,该函数可以得到直线的斜率、角度(或者说是偏移的距离),然后我们就可以用直线返回来的角度来控制我们的小球进行运动:
如果我们在OpenMV视野中看到的直线正好是竖直的,说明我们看到的是一条位于正前方的直线,那么我们就可以控制小车的两个电机转速一样,往前跑
如果我们在OpenMV视野中看到的直线是左偏45°,那么我们就可以控制我们的小车右边的电机比左边的速度快,让小车稍微向左前方进行移动,右前方同理
car.py和pid.py详见"追小球的小车"
使用时要将car.py和pid.py保存到OpenMV内置的flash中!
main.py
THRESHOLD = (5, 70, -23, 15, -57, 0) # 追踪的线的颜色阈值
import sensor, image, time
from pyb import LED
import car
from pid import PID
# 一条线的表示方法 " y = ax + b " 其中:
rho_pid = PID(p=0.4, i=0) # 相当于“ b ”——> 截距 控制直线在视野中的位置(左右距离的偏移)最终目的是线在视野的中央
theta_pid = PID(p=0.001, i=0) # 相当于“ a ”——> 斜率 控制直线偏移的角度
# 如果在运动过程中小车偏移得比较大或者是转弯转得比较大,那么就减小相应pid的值
# 打开OpenMV的RGB灯——>用于补光 因为颜色会受到环境光照的影响,所以我们建议最好打开OpenMV自带的补光灯来保持环境的稳定
LED(1).on()
LED(2).on()
LED(3).on()
#如果开灯会造成严重反光,则关闭灯!
sensor.reset()
# 在安装时我们的OpenMV是倒着安装的,因此我们需要相应地在代码里把图像正过来!以下两句函数均是对图像进行镜像处理
sensor.set_vflip(True) # 设置OpenMV图像“水平方向进行翻转”
sensor.set_hmirror(True) # 设置OpenMV图像“竖直方向进行翻转”
sensor.set_pixformat(sensor.RGB565)
sensor.set_framesize(sensor.QQQVGA) # 线性回归算法的运算量大,越小的分辨率识别的效果越好,运算速度越快
#sensor.set_windowing([0,20,80,40])
sensor.skip_frames(time = 2000) # 等待2秒
# 警告:如果使用QQVGA,有时处理帧可能需要几秒钟。
clock = time.clock()
while(True):
clock.tick()
img = sensor.snapshot().binary([THRESHOLD]) # 截取一张图片,进行 “阈值分割”
# 阈值分割函数image.binary()对图像进行二值化(binary:二元的;由两部分组成的)
# 得到的效果是:将阈值颜色变成白色,非阈值颜色变成黑色
# 调用线性回归函数
line = img.get_regression([(100,100)], robust = True)# 对所有的阈值像素进行线性回归
# 线性回归的效果就是将我们视野中“二值化”分割后的图像回归成一条直线
# get_regression()返回的是一条直线line
#如果发现了线
if (line):# 利用得到的line对象来计算pid的值——>进而控制小车运动
rho_err = abs(line.rho())-img.width()/2 # 计算我们的直线相对于中央位置偏移的距离(偏移的像素)
# abs()函数:返回数字的绝对值 line.rho():返回霍夫变换后的直线p值。
# 进行坐标的变换:y轴方向为0°,x轴正方向为90°,x轴负方向为-90°
if line.theta()>90:# line.theta()是我们得到的直线的角度
theta_err = line.theta()-180
else:
theta_err = line.theta()
# 将我们得到的直线画出来
img.draw_line(line.line(), color = 127)# line.line():返回一个直线元组(x1, y1, x2, y2)
print(rho_err,line.magnitude(),rho_err) #line.magnitude()返回一个表示“线性回归效果”的值,这个值越大,线性回归效果越好;
# 如果越接近于0,说明我们的线性回归效果越接近于一个圆,效果越差
if line.magnitude()>8: # 如果线性回归的效果比较好
#进行pid的运算
rho_output = rho_pid.get_pid(rho_err,1) # 将刚刚计算出的rho_err传递进rho_pid中
theta_output = theta_pid.get_pid(theta_err,1)
output = rho_output+theta_output # 将得到的两个pid参数进行相加,利用得到的参数output来控制小车电机的运动
car.run(50+output, 50-output)# 对于左轮子来说就是+output,对于右轮子来说就是-output
# 以中央速度50为基准值进行加减(car.run()函数中小车电机的速度为0-100)
# 如果想让小车快一点就设置为大于50的数,慢一点就设置为小于50的数
else:# 如果线性回归的效果并不好
car.run(0,0) # 那么就停止运动
# 如果没有发现线
else:
car.run(50,-50)# 原地旋转,寻找视野中的线
pass
#print(clock.fps())
来源:Lionetxx