Maix Bit 系列心得--- 倒着的图像

Posted 2021-08-17 AXYZdong

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文章目录

• • 前言
  • 一、什么是摄像头？
  • 二、如何实现图像旋转？
  • 三、问题之源
  • 四、方法改进
  • 总结
  • 参考文献

前言

打开 MaixPy IDE ，会出现 helloworld_1.py ，有如下代码：

# Hello World Example
#
# Welcome to the MaixPy IDE!
# 1. Conenct board to computer
# 2. Select board at the top of MaixPy IDE: `tools->Select Board`
# 3. Click the connect buttion below to connect board
# 4. Click on the green run arrow button below to run the script!

import sensor, image, time, lcd

lcd.init(freq=15000000)
sensor.reset()                      # Reset and initialize the sensor. It will
                                    # run automatically, call sensor.run(0) to stop
sensor.set_pixformat(sensor.RGB565) # Set pixel format to RGB565 (or GRAYSCALE)
sensor.set_framesize(sensor.QVGA)   # Set frame size to QVGA (320x240)
sensor.skip_frames(time = 2000)     # Wait for settings take effect.
clock = time.clock()                # Create a clock object to track the FPS.

while(True):
    clock.tick()                    # Update the FPS clock.
    img = sensor.snapshot()         # Take a picture and return the image.
    lcd.display(img)                # Display on LCD
    print(clock.fps())              # Note: MaixPy's Cam runs about half as fast when connected
                                    # to the IDE. The FPS should increase once disconnected.

运行后在lcd上面显示的图像是倒着的，那么图像为什么是倒着的呢？

一、什么是摄像头？

我们都见过各种摄像头，比如

那么什么是摄像头，说到底，就是一个将光学信号转变成电信号的一个装置。在计算机视觉中，最简单的相机模型是小孔成像模型：

小孔模型是一种理想相机模型，没有考虑实际相机中存在的场曲、畸变等问题。但是在实际使用时，这些问题可以通过在标定的过程中引入畸变参数解决，所以小孔模型仍然是目前最广泛使用的相机模型。

这就是【前言】中图像为什么倒着的答案，小孔成像出来的是倒着的像。

图像透过镜头，照在一个感光芯片上，感光芯片可以把光照的波长和强度等信息转成计算机(数字电路)可以识别的数字信号。也就是在感光芯片上面的图像是倒着的，那么我们正常使用照相机照相时的图像是正着的，这里面存在着相关图像的处理。

二、如何实现图像旋转？

只需加一行代码：

img.rotation_corr(x_rotation=180,y_rotation=180)

各个参数含义：

img.rotation_corr() 这个函数可以实现图像旋转，结果加上之后出现如下错误。

串行终端提示：

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 23, in <module>
AttributeError: 'Image' object has no attribute 'rotation_corr'
MicroPython v0.5.0-123-g859098d on 2020-08-18; Sipeed_M1 with kendryte-k210
Type "help()" for more information.

新手上路总是会遇到各种问题，于是就开始想办法解决。

于是，试了一下官方文档中的一个 demo：

import sensor
import image
import lcd
import time
lcd.init()
sensor.reset()
sensor.set_pixformat(sensor.RGB565)
sensor.set_framesize(sensor.QVGA)
sensor.run(1)
green_threshold   = (0,   80,  -70,   -10,   -0,   30)
while True:
    img=sensor.snapshot()
    blobs = img.find_blobs([green_threshold])
    if blobs:
        for b in blobs:
            tmp=img.draw_rectangle(b[0:4])
            tmp=img.draw_cross(b[5], b[6])
            c=img.get_pixel(b[5], b[6])
    lcd.display(img)

结果还是出现相同的问题，我想难不成官方文档里面也会有错误？于是开始怀疑是固件存在问题。我把这个 maixpy_v0.5.0_125_gd4bdb25.bin 固件下载到 Maix Bit ，然后运行代码就没问题了。

三、问题之源

看了我之前下载的固件：maixpy_v0.5.0_123_g859098d_minimum.bin

然而出厂默认的是： maixpy_v0.5.0_125_gd4bdb25.bin

所以，官方文档教程中的更新 MaixPy 固件就可以略过了，以免下错了固件。

MaixPy 文档中固件命名说明：

文件名	说明	备注
maixpy_vx.y.z_x_xxx*.bin	默认版本的 MaixPy 固件，包含了大多数功能, 支持连接 MaixPy IDE,	出厂默认固件版本
maixpy_vx.y.z_x_xxx*_m5stickv.bin	针对 M5Stickv 定制的固件, 支持连接 MaixPy IDE	—
maixpy_vx.y.z_x_xxx*_with_lvgl.bin	MaixPy 固件, 支持连接 MaixPy IDE, 带 LVGL 版本.(LVGL是嵌入式 GUI 框架, 写界面的时候需要用到)	—
maixpy_vx.y.z_x_xxx*_minimum.bin	MaixPy 固件最小集合，不支持 MaixPy IDE, 不包含OpenMV的相关算法和各种外设模块	—
maixpy_vx.y.z_x_xxx*_minimum_with_ide_support.bin	MaixPy 固件最小集合, 支持连接 MaixPy IDE, 不包含OpenMV的相关算法和各种外设模块	运行各种模型，建议使用这个
elf_maixpy_vx.y.z_x_xxx*.7z	elf 文件，普通用户不用关心，用于死机调试	—
face_model_at_0x300000.kfpkg	人脸模型，放置在地址位 0x300000, 可以和.bin分开多次下载，不冲突	—

下载表格中的第一个固件就可以了

之前还下载了一个固件：maixpy_v0.5.0_123_g859098d_minimum_with_ide_support.bin 发现这个下进去直接就连接不上了。

所以，如果你在使用某个功能时， 发现提示错误，找不到库，可能是你使用了不包含这个功能的固件，比如 minimum 固件不包含 IDE 和 image.find_blobs 功能， 如果烧录了这个固件， 再去连接 IDE 就会连接失败， 使用 iamge.find_blobs 这个函数也会提示找不到函数定义

四、方法改进

使用

img.rotation_corr(x_rotation=180,y_rotation=180)

发现帧率变低

^{▲ 帧率低}

改用

sensor.set_vflip(1)                 # flip the sensor

^{▲ 帧率正常}

总结

• 摄像头感光芯片上的像是倒着的，要得到正的像要做相关处理
• img.rotation_corr() 图像旋转；sensor.set_vflip(1) 摄像头翻转
• 图像翻转处理后，帧率变低了，差不多是原来的一半

参考文献

[1]：MaixPy 文档
[2]：https://cn.bbs.sipeed.com/d/448-k210

  本次的分享就到这里

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