Учебная смарт-камера

Смарт-камера применяется в рамках соревнований в области промышленной автоматизации и "Интернет вещей" в качестве одного из смарт-устройств макета производственной ячейки, выполненной на базе учебных манипуляторов.

Модуль является сенсорным устройством для исследования окружающего пространства путем обработки и анализа изображения со встроенной видеокамеры. Смарт-камера предназначена для применения с различными образовательными робототехническими комплектами и может использоваться для создания роботов, способных распознавать и анализировать объекты по ряду признаков - цвету, размеру, форме и т.д.

Учебная смарт-камера имеет встроенное программное обеспечение, позволяющее осуществлять настройку модуля технического зрения - настройку экспозиции, баланса белого, HSV составляющих, площади обнаруживаемой области изображения, округлости обнаруживаемой области изображения, положение обнаруживаемых областей относительно друг друга, машинное обучение параметров нейронных сетей для обнаружения объектов, форму и закодированные значения обнаруживаемых маркеров типа Aruco, размеры обнаруживаемых окружностей, квадратов и треугольников, параметров контрастности, размеров, кривизны и положения распознаваемых линий.

Беспроводной интерфейс Wi-Fi позволяет осуществлять дистанционную настройку модуля, передачу видеопотока и данных об обнаруженных объектах со стационарных и мобильных устройств (смартфона, планшета), подключение модуля к сети Интернет.

Технические характеристики модуля:

• Кол-во ядер процессора, шт - Не менее 4;
• Частота процессора, ГГц - Не менее 1,2;
• Оперативная память, Мбайт - Не менее 512;
• Встроенное запоминающее устройство, Гбайт - Не менее 8
• Частота передачи видео потока по интерфейсу Wi-Fi при разрешении 640х480, кадров/с - Не менее 15;
• Максимальное разрешение видеопотока, передаваемого по интерфейсу USB - Не менее 2592x1944;
• Угол обзора в горизонтальной плоскости, угловых градусов - от 45 до 75;
• Угол обзора в вертикальной плоскости, угловых градусов - Не менее 45;
• Кол-во градаций цветовой палитры, шт - не менее 65500;
• Интерфейс UART для обмена данными с настраиваемым напряжением как 3,3В так и 5В, - Не менее 1 шт;
• Интерфейс Ethernet для подключения периферийных устройств через штыревой соединитель с шагом 2.54 мм, шт - Не менее 1;

Для работы с модулем не требуются фундаментальные знания в области обработки изображений, т.к. настройка и обучение модуля на поиск и сопровождение требуемого обьекта выполняется автоматически. Процесс обучения модуля производится с помощью специального графического интерфейса, в котором пользователь выделяет и размечает по признакам анализируемые элементы.

После настройки модуля встроенный микроконтроллер автоматически выполняет все требуемые операции по анализу видеоизображения, выдавая пользователю данные о положении обнаруженного объекта и его параметры. В процессе работы модуль технического зрения полностью автономен и не нагружает вычислениями основной контроллер робота.

Наличие в модуле порта Dynamixel позволяет объединять несколько камер в последовательную сеть, тем самым расширяя область зрения робота и увеличивая количество решаемых им задач.