Учебная смарт-камера — модуль технического зрения, представляющий собой вычислительное устройство со встроенным микропроцессором, интегрированной телекамерой и оптической системой. 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 2592×1944;
- 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.
