Capteur d'image Pixy 2.1 CMUcam5 de Charmed Labs

• Charmed Labs Pixy2 Robot Vision Capteur d'image
• Plus petit et plus rapide (60 images par seconde) que le précédent Pixy1
• Nouveau mode « suivi de ligne » avec des algorithmes personnalisés pour détecter et suivre les lignes
• Logiciel PixyMon amélioré (application PC/Mac/Linux)

Le capteur d'image Charmed Labs Pixy 2.1 Robot Vision est doté d'un capteur plus petit, plus rapide et plus performant que le Pixy d'origine.

Pixy 2 peut apprendre à détecter les objets que vous lui apprenez, simplement en appuyant sur un bouton. De plus, il dispose de nouveaux algorithmes qui détectent et suivent les lignes à utiliser avec des robots suiveurs de ligne. Les nouveaux algorithmes peuvent également détecter les intersections et les «panneaux de signalisation». Les panneaux de signalisation peuvent dire à votre robot quoi faire, comme tourner à gauche, tourner à droite, ralentir, etc.

Et Pixy2 fait tout cela à 60 images par seconde, donc votre robot peut aussi être rapide. Pixy2 est livré avec un câble spécial à brancher directement sur un Arduino et un câble USB à brancher sur un Raspberry Pi, pour que vous puissiez démarrer rapidement. Pas d'Arduino ou de Raspberry Pi ? Aucun problème! Pixy2 a plusieurs interfaces (SPI, I2C, UART et USB) et des communications simples, de sorte que votre contrôleur choisi parle à Pixy2 en peu de temps.

Champ de vision plus large

La nouvelle version 2.1 a un champ de vision de 80 degrés et offre un champ de vision plus large. Il y a une certaine distorsion sphérique avec le nouvel objectif, qui vient avec un champ de vision plus large.

Lentille remplaçable et mise au point réglable

La monture d'objectif M12 vous permet de remplacer un objectif différent et dispose d'une mise au point réglable qui permet de faire la mise au point sur des objets à pratiquement n'importe quelle distance, y compris aussi près que 0,25 pouce.

Moins de distorsion chromatique et moins de bruit de pixel

Le nouvel objectif n'a pratiquement aucune distorsion chromatique sur les bords, alors que la version précédente de Pixy avait une distorsion chromatique mesurable.

De plus, le nouvel objectif a un F-stop de 2,0 par rapport à l'objectif précédent qui avait un F-stop de plus de 3,0. Cela signifie une meilleure capacité de collecte de lumière, plus de signal et moins de bruit pour une quantité donnée de lumière ambiante. Moins de bruit signifie une meilleure précision de détection pour cette nouvelle version de Pixy.

Si vous voulez que votre robot effectue une tâche telle que ramasser un objet, chasser une balle, localiser une station de charge, etc., et que vous voulez qu'un seul capteur vous aide à accomplir toutes ces tâches, alors la vision est votre capteur. Les capteurs de vision (image) sont utiles car ils sont très flexibles. Avec le bon algorithme, un capteur d'image peut détecter ou détecter pratiquement n'importe quoi.

Mais il y a deux inconvénients avec les capteurs d'image : 1) ils produisent beaucoup de données, des dizaines de mégaoctets par seconde, et 2) le traitement de cette quantité de données peut surcharger de nombreux processeurs. Et si le processeur peut suivre le rythme des données, une grande partie de sa puissance de traitement ne sera pas disponible pour d'autres tâches.

Pixy2 résout ces problèmes en associant un puissant processeur dédié au capteur d'image. Pixy2 traite les images du capteur d'image et n'envoie que les informations utiles (ex : dinosaure violet détecté à x=54, y=103) à votre microcontrôleur. Et il le fait à la fréquence d'images (60 Hz). Les informations sont disponibles via l'une des nombreuses interfaces : série UART, SPI, I2C, USB ou sortie numérique/analogique. Ainsi, votre Arduino ou d'autres microcontrôleurs peuvent communiquer facilement avec Pixy2 et avoir encore beaucoup de CPU disponible pour d'autres tâches.

60 images par seconde
Que signifie « 60 images par seconde » ? En bref, cela signifie que Pixy2 est rapide. Pixy2 traite une image entière tous les 1/60e de seconde (16,7 millisecondes). Cela signifie que vous obtenez une mise à jour complète de toutes les positions des objets détectés toutes les 16,7 ms.

À ce rythme, il est possible de suivre la trajectoire de la balle qui tombe/rebondit. (Une balle voyageant à 40 mph se déplace de moins d'un pied en 16,7 ms.) Si votre robot effectue un suivi de ligne, il se déplacera généralement d'une petite fraction de pouce entre les images.

Dinosaures violets (et autres choses)

Pixy2 utilise un algorithme de filtrage basé sur la couleur pour détecter les objets appelé l'algorithme Color Connected Components (CCC). Les méthodes de filtrage basées sur la couleur sont populaires car elles sont rapides, efficaces et relativement robustes. La plupart d'entre nous connaissent RVB (rouge, vert et bleu) pour représenter les couleurs. Pixy2 calcule la couleur (teinte) et la saturation de chaque pixel RVB à partir du capteur d'image et les utilise comme paramètres de filtrage principaux.

La teinte d'un objet reste en grande partie inchangée avec les changements d'éclairage et d'exposition. Les changements d'éclairage et d'exposition peuvent avoir un effet frustrant sur les algorithmes de filtrage des couleurs, provoquant leur rupture. L'algorithme de filtrage de Pixy2 est robuste en ce qui concerne les changements d'éclairage et d'exposition.

Sept signatures de couleur

L'algorithme CCC de Pixy2 mémorise jusqu'à 7 signatures de couleurs différentes, ce qui signifie que si vous avez 7 objets différents avec des couleurs uniques, l'algorithme de filtrage des couleurs de Pixy2 n'aura aucun problème à les identifier. Si vous avez besoin de plus de sept, vous pouvez utiliser des codes de couleur.

Apprenez-lui les objets qui vous intéressent
Pixy2 est unique car vous pouvez lui apprendre physiquement ce que vous souhaitez ressentir. Dinosaure violet ? Placez le dinosaure devant Pixy2 et appuyez sur le bouton. Boule orange ? Placez la balle devant Pixy2 et appuyez sur le bouton. C'est facile et c'est rapide.

Plus précisément, vous enseignez Pixy2 en tenant l'objet devant son objectif tout en maintenant enfoncé le bouton situé en haut. Ce faisant, la LED RVB sous l'objectif fournit des informations sur l'objet qu'elle regarde directement. Par exemple, la LED devient orange lorsqu'une boule orange est placée directement devant Pixy2. Relâchez le bouton et Pixy2 génère un modèle statistique des couleurs contenues dans l'objet et les stocke en flash. Il utilisera ensuite ce modèle statistique pour trouver des objets avec des signatures de couleur similaires dans son cadre à partir de là.

Pixy2 peut apprendre sept signatures de couleur, numérotées de 1 à 7. La signature couleur 1 est la signature par défaut. Pour apprendre à Pixy2 les autres signatures (2-7), il suffit d'appuyer sur une simple séquence de boutons.

PixyMon vous permet de voir ce que voit Pixy
PixyMon est une application qui s'exécute sous Windows, macOS et Linux. Il vous permet de voir ce que Pixy voit, que ce soit sous forme de vidéo brute ou traitée. Il vous permet également de configurer votre Pixy, de définir le port de sortie et de gérer les signatures de couleur. PixyMon communique avec Pixy via un câble mini USB standard. PixyMon est idéal pour déboguer votre application.

Prise en charge du contrôleur

Pixy peut facilement se connecter à de nombreux contrôleurs différents car il prend en charge plusieurs options d'interface (série UART, SPI, I2C, USB ou sortie numérique/analogique), mais Pixy a commencé sa vie en parlant à Arduinos. La prise en charge d'Arduino Due, Raspberry Pi et BeagleBone Black a été ajoutée.