- •Реферат
- •Введение
- •Постановка задачи
- •1 Аналитический обзор предметной области
- •Компьютерное зрение
- •Обзор методов детектирования объектов
- •Эмпирические методы
- •Методы характерных инвариантных признаков
- •Методы обнаружения лица по внешним признакам
- •Распознавание с помощью шаблонов, заданных разработчиком
- •Выбор алгоритма
- •Обзор методов детектирования движения
- •1.3.1 Межкадровая разность
- •1.3.2 Базовый кадр
- •1.3.3 Методы оптического потока
- •Обзор инструментальных средств для разработки программного продукта
- •Библиотека OpenCv
- •1.4.2 Среда разработки MathWorks matlab
- •1.5 Интерфейсы последовательной передачи данных
- •2 Оборудование и аппаратная реализация
- •2.1.1 Характеристики камеры
- •Передача команд по протоколу visca
- •Получение изображения с камеры
- •Работа с портом
- •3 Анализ видеоизображения. Детектор лица
- •3.1 Постановка задачи
- •3.2 Метод Виолы-Джонса
- •3.2.1 Описание алгоритма
- •3.2.2 Схема распознавания
- •3.2.3 Признаки класса
- •3.2.4 Схема обучения
- •3.2.5 Интегральное представление изображений
- •3.2.6 Обучение
- •3.2.7 Распознавание
- •3.3 Программная реализация
- •4 Анализ видеоизображения. Слежение за лицом
- •4.1Постановка задачи
- •4.2 Метод Лукаса-Канаде
- •4.2.2 Одномерный случай
- •4.2.2 Двумерный случай
- •4.2.3 Недостатки метода
- •4.3 Выбор оптимальных параметров
- •4.4 Программная реализация алгоритма
- •5 Управление поворотом камеры
- •5.1 Постановка задачи
- •5.2 Перенацеливание на заданную точку поверхности
- •5.3 Модель принятия решений
- •6 Исследование системы
- •6.1 Оценка точности перенацеливания
- •6.2 Проверка на устойчивость к смене освещения
- •6.3 Время задержки
- •6.4 Устойчивость при частичном перекрытии объекта
- •6.5 Анализ влияния шумов
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение 1. Код программы
Передача команд по протоколу visca
С помощью протокола VISCA можно обеспечить полное управление функциями камеры, например, такими как, наклон, поворот, масштабирование, увеличение/уменьшение фокусного расстояния и т.п.
Для обмена данными по протоколу VISCA необходимо задать следующие параметры соединения, которые установлены в камере:
Скорость передачи бит в секунду: 9600 bps;
Число бит данных: 8;
Количество стартовых битов: 1;
Количество стоповых битов: 1;
Бит четности: нет. (Бит четности определяет четное или нечетное количество передаваемых единичных битов. На принимающей стороне проводится анализ этого бита, и если бит четности не соответствует количеству единичных битов, то пакет данных пересылается снова. )
Контроль потока: нет (механизм, который притормаживает передатчик данных при неготовности приёмника).
Последовательная передача данных будет реализовываться асинхронным способом. Это подразумевает использование специальных битов, маркирующих начало и конец данных – стартового (логический ноль) и стопового (логическая единица) бита. Таким образом, каждый передаваемый байт будет выглядеть, как представлено на рис. 4.
Рис. 4 Формат одного передаваемого байта в протоколе VISCA.
Рис.
5 Структура пакета команд для протокола
VISCA.
правление
осуществляется с помощью отправки
пакетов команд. Рассмотрим общую
структуру пакета (рис. 5).
Пакет может быть размером от 3х до 16 байт. Каждый пакет состоит из заголовка, который занимает 1 байт. В него входит адрес отправителя (контроллера) и адрес получателя (фактически, это номер камеры). Далее идет сама команда, которая может быть от 1 до 14 байт. Последний байт пакета всегда одинаковый, состоящий из восьми единиц в двоичном формате.
Далее рассмотрим основные команды, которые понадобятся в работе (таб. 3). Все команды представлены в шестнадцатеричном формате. Вместо “x” во всех командах указывается номер камеры (то есть ее адрес). После отправления команды, которая предполагает конкретное действие, приходит ответ:
z0 4y FF – команда принята;
z0 5y FF – команда выполнена, где z = адрес устройства + 8, y – номер разъема.
Если команда по каким-то причинам не выполнена, то приходит соответствующее сообщение об ошибке.
Таблица 3. Команды VISCA
Название команды |
Действие |
Пакет команды |
Комментарии |
POWER |
Включение/выключение камеры |
8x 01 04 00 0p FF
|
(p: 2 – ON, 3 - OFF) |
FOCUS |
Ручная/автофокусировка |
8x 01 04 38 0p FF
|
(p: 2 – Auto, 3 - Manual) |
IF_Clear (Broadcast)
|
Очищает буфер |
88 01 00 01 FF |
|
Command Cancel |
Отмена текущей команды |
8x 2y FF |
|
PAN-TILT Drive |
Вверх |
8x 01 06 01 VV WW 03 01 FF |
WW - скорость наклона камеры вверх/вниз: 00-18; VV - скорость панорамирования (движения вправо/влево): 00-18 |
Вниз |
8x 01 06 01 VV WW 03 02 FF |
||
Вправо |
8x 01 06 01 VV WW 02 03 FF |
||
Влево |
8x 01 06 01 VV WW 01 03 FF |
||
Стоп |
8x 01 06 01 VV WW 03 03 FF |
||
Zoom |
Приближение |
8x 01 04 07 03 FF |
|
Отдаление |
8x 01 04 07 02 FF |
||
Остановка |
8x 01 04 07 00 FF |
Для интерфейса RS-422 передача данных идёт по двум линиям, TXD IN- и TXD IN+ , представляющим собой витую пару (два скрученных провода). Используется принцип дифференциальной передачи одного сигнала. По проводу TXD IN- идет исходный сигнал, по проводу TXD IN+ противофазный. Когда на одном проводе логическая 1 , на другом логический 0 и наоборот. Этим достигается высокая устойчивость к синфазной помехе, действующей на оба провода одинаково. Электромагнитная помеха, проходя через участок линии связи, наводит в каждом проводе одинаковый потенциал, при этом информативная разность потенциалов остается без изменений.
На рис. 6 представлено обозначение выводов для интерфейса RS-422, где
TXD (Transmitted Data) - передающая линия;
RXD (Received Data) – принимающая линия;
GND – заземление.
Рис. 6 Обозначение выводов интерфейса RS-422
На рис.7 представлена схема соединения по интерфейсу RS-422 между ПК и периферийным устройством.
Рис. 7 Соединение контроллера (ПК) и камеры через интерфейс RS-422.
