原本略显神秘的，比较“高科技”的机器视觉，没想到有一天，我也可以体验一把，采用微软MSRDS软件做了一个入门实验。实验内容是：用PC摄像头，判断物体的蓝色色块中心是否偏离摄像头视野的X轴中央位置，如果偏离，则乐高NXT电机会带动摄像头向反方向偏转，以消除偏差。如上图。 实验视频：
下面介绍MSRDS软件中，与机器视觉相关的两个服务元件，WebCam与ColorSegment。见下图。 把WebCam服务元件的属性设定其Configuration为[Set initial configuration]。点开WebCamState与ImageSize项目，设定视觉摄像头的长宽像素为320×240像素。 ColorSegment元件的作用是依据颜色特征来把视野中的物体划分为色块，ColorSegment服务元件的属性设定其Configuration为[Set initial configuration]。点开Partners项目，设定其WebCam为既有的WebCam服务元件。点开Settings项目，设定阀值Threshold为1.25，最小色块MinBlobSize为50 。 按下菜单工具栏中的启动按钮，或者按F5热键，运行DSS服务。 在Run窗口，逐个寻找各行“Service started”的记录，点击其左侧的“-”符号便可看到对应的服务元件网址，现在要找到ColorSegment元件的浏览器监*控网页，并点击它。我发现有些浏览器显示的ColorSegment元件浏览器监*控网页，对它进行操作时，有些问题，后来我用了360安全浏览器，问题解决了。 随之出现的浏览器页面，左侧的Source Image栏可看到摄像头的影像，我取出LEGO9797机器人套件中的蓝色球，放在白纸上，让摄像头辨识。 下面左侧窗口是Source Image栏，显示是摄像头视野里的真实物体；右侧窗口是Segmented Image栏，显示物体辨识后的色块。 按下监*控网页的Control栏的[Start]按钮，让摄像头开始进入侦测模式。在左侧的Source Image栏显示的蓝色球区域内，用鼠标拉出一矩形框，包含住蓝色球的大部分色块。 在Color Definitions栏的Add Entry位置，填入自订的色块名称，比如blue，并按下[Add]按钮，在按下[Add]按钮前不可移动蓝色球，以免定义到的色块颜色值错误。 按下[Add]按钮后，右侧的Segmented Image栏才会出现辨识的色块，之前这个栏里显示“Segmented Image Available”的字样。此时，您移动摄像头视野里的蓝色球，辨识出的色块应该也会跟随蓝色球移动，这样就可以确定，通过跟踪色块的方法，来跟踪蓝色球，是否可行。 在Color Definitions栏的Add Entry位置，填入自订的色块名称，比如blue，并按下[Add]按钮，在按下[Add]按钮前不可移动蓝色球，以免定义到的色块颜色值错误。 按下[Add]按钮后，右侧的Segmented Image栏才会出现辨识的色块，之前这个栏里显示“Segmented Image Available”的字样。此时，您移动摄像头视野里的蓝色球，辨识出的色块应该也会跟随蓝色球移动，这样就可以确定，通过跟踪色块的方法，来跟踪蓝色球，是否可行。
把上图用红色下划线标注的新增的“blue”色块颜色值，记在纸上，然后停止DSS服务，回到ColorSegment元件的属性设置区，点击Colors栏右方的“+”符号，其下的ColorSet栏位Name设为blue，再点击Color旁和ColorDefinition旁的“+”符号，随之会打开参数栏，这时您可以根据刚刚在纸上抄下来的颜色值，按顺序一一填写。
从库里拖出if元件和“LegoNXTBrickv2”NXT控制器以及“LegoNXTMotorv2”单电机元件。并按照程序全景图，进行元件连线和连接设置。
在if活动元件的判断式填写“Areas[0].CenterX>190”与“Areas[0].CenterX<130”，形成3个条件情况，Areas[0]为辨识时摄像头发现的最大色块。 如果色块中心的位置大于190，说明物体向右偏离摄像头视野X轴中央位置，则应给A电机设置功率为-0.1，让电机左转。如果色块中心的位置小于130，则给A电机设置功率为0.1，电机右转，从而补偿偏差，跟踪蓝色球。如果色块中心的位置大于130，并且小于190，则电机功率为0，摄像头不偏转。 程序编写完毕后，按下键盘F5按键，启动DSS服务，并由蓝牙连接实体NXT机器人。NXT机器人控制器“嘟”的一声，说明程序连接成功，这时您在摄像头前左右移动蓝色球体，看看！NXT机器人会随之旋转并带动摄像头追踪蓝色球体。 对这些“高科技”好玩的技术，我也不是无师自通的，其实这些创客类技术，在台湾比较流行，可能是台湾跟国际潮流比较紧吧。对于微软这个机器人专业软件MSRDS，台湾入门书籍有两本不错，可以在淘宝，用繁体字搜索下，再买来看看，不过书籍的价格比较贵，当然看我博客，是最经济的方法，但不可能要求全面啊。
这个有机器视觉的乐高NXT机器人作品，我给出3张图，看是否可以根据它们搭建出这个作品来，但实际上对于新手肯定还是困难，要经过适当的训练，起码要知道图中显示出的是哪些零件，这些零件的搭建特点是什么？有点基础以后，看着图，硬着头皮试着搭建，逐渐会柳暗花明的。
从上面搭建图可以看出，一个大的黑色圆盘齿轮被压在下面，NXT电机通过三个灰色中等大小的齿轮传动，驱动了一个小齿轮，这个小齿轮与圆盘齿轮内环齿啮合，使圆盘齿轮的转动，进而带动上面的控制器、电机和摄像头的转动。注意，小齿轮与圆盘齿轮内环齿啮合的细节在图上是看不到的，这就需要搭建时，琢磨下，于是会豁然明了的，这可能也是乐高积木创意的乐趣所在。
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发表于 2012-6-9 15:12:10
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发表于 2012-6-10 21:34:11
