图片识别方法求助

l68715553 · 发表于 2018-12-12 16:26:29

关于机械式表头的刻度位置识别
机械式表头一直在转动，边上有刻度，如图所示。借用正点原子的做法稍作改动，主控使用STM32F4，使用豪威的OV2640摄像头去读取影像信息，通过DMA的传输方式将摄像头图像信息搬运到屏幕上，最后识别显示屏上的颜色判断刻度线是否在屏幕指定位置。
目前功能已经实现，每次出现刻度时候即发出一个脉冲信号给外部接受设备。比如刻度5的时候发出一个脉冲，6的时候发出一个。。以此类推。。
不过有个小麻烦，两次发出脉冲的时间间隔不一样，要求达到的精度是1%以内。例如转动到标准的两个刻度之间间隔为100s，故每间隔发出的脉冲信号必须落在99s到101s之间，现在做到的精度有时候会偏离范围。
分析原因：
1.由于表头转动速度太慢，所以可能会导致每次刻度出现的时间会有误差
2.摄像头数据采集只要30帧，加上处理应该只有25帧，处理过慢。
请教各位坛友，从软件处理方式上出发，有没有更好的识别思路呢？改良精度的问题。

检测位置为图片中小红框区域，转动到中间位置的时候被检测到。
之前的测试方法为使用光电头采集上面的反光片，出来的脉冲信号是在精度要求范围内的。

正点原子 · 发表于 2018-12-13 02:40:06

帮顶

dfbb123 · 发表于 2018-12-13 08:09:19

1：你说的精度偏离了范围，究竟到了多少？
2：对于摄像头处理的信号误差大于1%，你怎么知道不是表盘本身转速引起的误差呢？

l68715553 · 发表于 2018-12-13 08:30:06

dfbb123 发表于 2018-12-13 08:09
1：你说的精度偏离了范围，究竟到了多少？
2：对于摄像头处理的信号误差大于1%，你怎么知道不是表盘本身转 ...

谢谢坛友提出严谨的疑问
1.精度最高偏离到了2%这样的范围
2.表盘本身确实有误差，但是使用光电头检测铁片时，发出的脉冲信号是稳定的，所以原因归根到了处理方式上面。

dfbb123 · 发表于 2018-12-13 08:51:52

表盘转速多少？就是刻度5到6的时间间隔？如果太短的话这个误差就有理由了。

l68715553 · 发表于 2018-12-13 09:48:08

dfbb123 发表于 2018-12-13 08:51
表盘转速多少？就是刻度5到6的时间间隔？如果太短的话这个误差就有理由了。

表盘转数快的情况下还好的，转一整圈10个数字5秒钟的情况下数据很好，因为是算整个过程的，中间有点误差按照平均算起来就不算什么了。
头疼是转动慢的情况下，100s钟转一个数字（不是一圈），满打满算给5分钟时间也就转动3个数字，如果提前297s或者超时303s检测完成，就在误差范围外了。
这点时间，就是判定区域方法不合适引起的。

dfbb123 · 发表于 2018-12-13 14:17:46

这转速，估计连蚂蚁都比它快、
我分析你可能需要更高分辨率的摄像头，或者离物体近些，让摄像头能捕捉到微小的移动，这个微小的距离就是每相邻2个像素反应在实物上的距离，这是可调的，我怀疑你的太大了。

l68715553 · 发表于 2018-12-13 14:40:49

dfbb123 发表于 2018-12-13 14:17
这转速，估计连蚂蚁都比它快、
我分析你可能需要更高分辨率的摄像头，或者离物体近些，让摄像头能捕捉到微 ...

已经很近了，都快贴紧了。再靠近点也是治标不治本的。靠的太近不好操作，产线员工也不一定会的。

dfbb123 · 发表于 2018-12-13 15:06:38

可以考虑加放大镜啊，我觉得你这种情况肯定是分辨率越高越好，刻度线占屏幕的比重越大越好。

l68715553 · 发表于 2018-12-13 15:25:51

dfbb123 发表于 2018-12-13 15:06
可以考虑加放大镜啊，我觉得你这种情况肯定是分辨率越高越好，刻度线占屏幕的比重越大越好。

理论上是可行的，实际肯定也会改善。
但是实际安装是个麻烦啊，每个摄像头前面都得加一个放大镜，感觉有点难度啊。
另外我想寻求的方法是不检测这个刻度线，有没有其他更好的思路呢？
之前一开始检测的是数字之间的间隙，可惜其中有一个是反光贴片，就识别不出是覆盖在数字上了，而且RGB很不稳定，所以只能检测刻度。

dfbb123 · 发表于 2018-12-13 16:12:21

编码器

l68715553 · 发表于 2018-12-13 16:28:07

dfbb123 发表于 2018-12-13 16:12
编码器

同类型的产品能用编码器的早上编码器了，这个没法安装，只能通过人工起始拍照对比数字粗略计算。所以现在要做摄像头的替代人工拍照。

huayuguo · 发表于 2018-12-13 22:46:55

本帖最后由 huayuguo 于 2018-12-13 22:51 编辑

楼主这个是是固定摄像头，固定区域检查?  不知道我理解的对不对！
  方案 1          摄像头是否支持YUV格式如果支持    只取Y 降低计算量。注意环境亮度阈值去抖
  方案 2          计算好行信号时间  让 DMA 只取相关行数据然后计算。然后综合下1 2
另外：楼主知道为啥千分尺会做到千分吗也就是游标卡尺  琢磨下

huayuguo · 发表于 2018-12-13 22:53:40

将摄像头远点降低计算量标线越细计算量越低。 1/30/行数时间也要算

l68715553 · 发表于 2018-12-14 08:19:03

huayuguo 发表于 2018-12-13 22:46
楼主这个是是固定摄像头，固定区域检查? 不知道我理解的对不对！
方案 1 摄像头是否支持Y ...

你好，非常感谢你的回答。
1.摄像头是OV2640，抄的原子输出格式为RGB565，官方好像是支持YUV422输出的。因为都用上了摄像头，屏幕上要求显示当前的画面信息。那个去抖的话，我在摄像头边上加了强光照射，光线亮度大于环境亮度，环境光线不起影响。
2.和1一样，那就没有的显示了。我也是极力的缩小图片尺寸，2.8寸的屏幕都没给填满。而且发现小到一定程度的话，整个输出就不正常了，所以也不能过度缩小。
千分尺的比喻我会好好考虑一下的，暂时没有太多的了解，谢谢你。
然后看到你在下面给的补充解答，标线越细，有好也有坏的。简单的话，100个像素点的话，允许有一两个误差，但是只要10个像素点的话，出现一个误差也可能直接影响计算的。

再次感谢耐心给出的方案和思路

huayuguo · 发表于 2018-12-14 10:00:42

本帖最后由 huayuguo 于 2018-12-14 10:02 编辑

屏幕显示对这个系统来说就是鸡肋，还拖总线资源，客户要求那就没办法。不过F4 没看手册，

F6,F7 要我的做法就是 DMA 连接摄像头和显示把CPU空闲出来，找准时序，特定时间去内存读取红框内的行数据，数据处理去掉无关列得到红框数据，数据拿到了什么色域转换二值化算法看着来，最简单的就是进行数组计算得到白线数据( 亮度Y白线比黑区域要高的多多的多)，去抖，得到白线的列号 Yx+n 就是你要的精度至于脉冲触发时机看你的细节处理和系统要求。

摄像头数据输出也是按照行（一次N行）来输出，你这个摄像头是不是需要看手册。按整帧输出的似乎很少