威爺特別主持之『RoBoard』特別節目第七集

roboardgod

本魔在此得到威爺特別授權

轉貼這特別節目!!!

本節目為普遍級~  請安心觀賞

主持人威爺介紹: 虎尾科技大學研究生

研究專長: LabVIEW 與 RoBoard 之整合應用


魔人：「接下來都要碧靈一個人主持了嗎？」。
「對阿！誰叫威爺丟下我，轉學跑走了。」碧靈整理著頭髮。
威爺：「我回來了！」
魔人與碧靈齊聲：「威爺～！？」
威爺：「我只不過是去陽明山看楓葉嘛～。」
碧靈：「竟然為了看楓葉翹掉這節目！」
威爺：「別這樣嘛，我也是受到懲罰了，我可是被人潮擠下陽明山的耶。」
「名產咧？」碧靈伸手。
「阿～有飛碟！」威爺跑走。



(以上純屬虛構 如有雷同 可能是意外)

roboardgod

第七集
原文網址:http://blog.yam.com/nfurobolab/article/45519290 本節目由瞻營全(DMP)公司贊助播出，在此由衷感謝。




威爺及碧靈齊聲：「「大家好! 歡迎各位收看由威爺與碧靈所主持的『RoBoard Lab』特別節目第七集!」」

「今個呢，我們要向各位觀眾介紹，如何透過LabVIEW來實現影像擷取。」碧靈指著投影幕上的畫面。

威爺：「是。」

「當下台灣家家戶戶都有電腦，人人手裡皆有相機；不論是要自拍，抑或是保存風景之美，都可說是相當隨意的啦 !」碧靈微笑。

「輕鬆拍，隨意拍；不論是要保存、欣賞或進行後製，都沒什麼好顧慮的。」威爺比劃著。

碧靈：「尤其拜消費電子發展之賜，現在想跟遠方的朋友見個面、打聲招呼，只要接上網路，架個網路攝影機(Webcam)就可以了，也花不了幾個大洋。」

威爺：「就看有沒有心。」

「可是在咱們還年輕的時候，想拍個照、或是想錄段影片作生活記錄，那可不容易囉；攝影機又貴又重，底片沖洗又還要花錢。更別提若想消除臉上幾個痘疤，得下多少功夫啊 !」碧靈嘆著氣。

威爺：「還年輕……話說碧靈大小姐您今年高壽?」

「竟敢問本姑娘芳齡…汝此舉未免也太過失禮 ?!」碧靈生氣樣。

威爺：「對不低…話說，數位影像在這幾年確實是有很大的進展。」

「是呀，不論是電荷耦合元件、大容量儲存裝置、高速通訊界面都有爆發性的成長，其代價卻日益低廉…別看現在自拍影片滿天飛，以前電腦想獲得影像，必須透過影像擷取卡讀入攝影機的類比信號才成。那像現在把USB插上就好了，成本還花不到過去的1/10。」碧靈說著。

威爺：「所以電腦視覺的應用，也應該變的更普遍囉?」

碧靈：「唉……『視覺』說是萬能感測器也當之無愧，因為其中所含資訊可謂包羅萬象；但也因為電腦還不具備人腦般的處理能力，所以獲取所需資訊的前處理步驟堪稱藝術……」

「不過目前應該有許多工具可以應用了吧?」威爺看著碧靈。

「沒錯，像OpenCV就是一個相當知名的電腦視覺函式庫，不但免費還可作為商業使用；日前大陸知名的綠壩娘，就是用其來分析一個人的皮膚是不是露出太多，是的話就關起來。」碧靈說著。




「真的是非常可口跟好用呢 !」威爺差點流下口水。

碧靈：「是的，不論是要作影像處理、Webcam擷取，物件追蹤、人臉辨識等專題應用也沒問題。泛用性高、低成本，網路上的資源與指導也非常多，相關書籍亦有出版，故不在此贅述! 」

「沒錯，都花哪麼多錢買LabVIEW怎麼可以不用。」威爺小聲的說。

「咦? 剛剛威爺你有說什麼嗎?」碧靈看著威爺。

威爺：「沒事…」

碧靈：「其實OpenCV要用在RoBoard上也是需要訣竅的，因為CPU…」

威爺：「STOP!」

「…所以我們現在將為大家介紹，如何在RoBoard上透過LabVIEW來讀入Webcam的影像。」碧靈指著畫面。

威爺：「嗯嗯。」

碧靈：「雖然本節目由DMP獨家贊助播出，不過美國國家儀器公司(NI)在機器視覺上不論軟硬體皆有相當多的支援，諸如Vision Development Module、NI-IMAQdx、影像擷取卡、智慧型相機等多種商品一應俱全，滿足使用者在自動化量測系統上……」

「STOP!」威爺又激動的喊。

碧靈：「…不過早期的NI Vision只有支援影像擷取卡、智慧型相機、IEEE 1394介面等類型的周邊，沒有支援USB介面的Webcam。」

「這、這該如何是好!?」威爺緊張樣。

碧靈：「所以有使用者自行開發了相關模組…不過那都過去了。」

「NI聽到了廣大使用者的心聲……」威爺擦拭著眼淚。

碧靈：「NI聽到了廣大使用者的心聲(大概)，提供了『NI-IMAQ for USB Cameras』這個外掛，至此，我們便能讀入Webcam的影像，並透過Vision Development Module來取得我們所需要的資訊。」




「上帝說要有光，便有了光。」威爺拍了兩下手。

「…………」碧靈瞪著威爺。

威爺：「對不起!」

碧靈：「因此，理論上來說，我們便能藉助低成本的網路攝像機，作出具有視覺感測能力的機器人…」




「那實際上呢?」威爺問著。

碧靈：「新版的LabVIEW已經不支援『NI-IMAQ for USB Cameras』這個外掛了。」
「新版的LabVIEW不支援『NI-IMAQ for USB Cameras』?」威爺問著。

碧靈：「嗯，是的。」

威爺：「那碧靈您剛剛還在觀眾面前費這麼多口舌騙字數，這豈不明擺著欠…」

「嗯?」碧靈瞪了威爺一眼。

威爺：「對不起。」

碧靈：「事實上，由於USB介面被廣泛使用，在新版本的NI-IMAQdx(需付費)裡已經能直接支援USB介面的影像擷取裝置了!」




「那尼!?」威爺驚訝得大喊。




碧靈：「沒錯!這樣一來大大擴展了對攝影裝置的相關支援。不但能透過MAX直接對Webcam的解析度、取樣率跟白平衡等作細部調整，還能在程式中直接透過Property Node進行設定!!!」



威爺：「什麼? 是那個…那個傳說中的『Property Node』嗎?!」

碧靈：「能力變化萬千卻又捉摸不定，文獻上的記載也極少；在這蒼茫紅塵間，視得其廬山真面目的又有幾人?」

「唉…」威爺嘆著氣。

碧靈：「關於那個男人，實在還有很多未解的謎團呢…」

威爺：「是…咦咦??」

「所以，各位觀眾如果對於如何運用Property Node調整取樣率與解析度以及藉助 IMAQdx擷取影像，可參考LabVIEW內建範例檔『Grab and Select Mode.vi』，這樣一定就能對於如何使用有完整的瞭解~」碧靈繼續說著。






威爺：「什麼? 竟然這樣打發觀眾啊?」

「………」碧靈無言。

整個攝影棚鴉雀無聲。

碧靈：「總、總之，可以透過IMAQdx操作Webcam，其實對於實務上來說有著相當顯著、重要的影響!」

「…這話怎麼說?」威爺問著。

碧靈：「早期在使用『NI-IMAQ for USB Cameras』進行影像擷取的時候，Webcam的解析度多半都會預設成640*480，因此每次RoBoard跑起程式來就悲催了…」

「………」威爺無言。

碧靈說著：「雖說也是有調整設定用的vi，不過每次啟動程式還要透過滑鼠點選才能進行調整，實在是很麻煩呢。」

威爺：「確實如此。」

碧靈：「So，只要透過屬性節點進行設定，機器人運動時回傳即時影像就用低解析度畫面，定點環境影像回傳就用高解析度；這樣就能兼顧頻寬、流暢度跟系統效能了。」

「…」威爺敲手。

碧靈：「嗯嗯。」

「既然這樣，我想觀眾應該也對於RoBoard+LabVIEW+Webcame這套組合的應用方式，有了相當的瞭解…是不是、節目也該告一段落了呢?」威爺問著。

「喔呵呵~威爺你太天真了…」碧靈奸笑。


威爺：「這…碧靈您這話怎說?」

碧靈：「節目進行至此，提了不少關於RoBoard應用上的細節，卻沒有實作幾個項目給大夥看看，這說不過去吧。」

威爺：「嗯嗯。」

碧靈：「若叫人說是:『狗掀門簾子-光說不練』，這樣印象就不好了。」

「是沒錯! 但節目已然進入尾聲…」威爺似乎很想趕快結束掉節目。

「無妨，正巧手上有個項目，能為大家示範RoBoard與LabVIEW視覺開發模組快速發展的簡便之處!」碧靈笑著。

威爺：「喔?」

碧靈：「試試『追蹤一個小紅球』如何?」

「可以我們的觀眾大多都是專家，這樣不會有班門弄斧之嫌嗎?」威爺心虛的說著。

碧靈：「反正坊間對於『National Instruments Vision Assistant』的參考資料也不多嘛!」

「好!那我們就來試試…不過一般人手上應該不會有這個軟體吧?」威爺開啟軟體。

碧靈：「佈署用的Run-time就比RoBoard貴了…那首先就先請觀眾準備好相關軟體跟參考資料；沒軟體的人可以到這裡下載試用版，沒基礎知識的人可以先去購買由繆紹綱大師所譯之『數位影像處理』一書，個人絕讚但不負責任推薦。」

威爺：「附帶一提，本節目依然由DMP公司獨家贊助播出。」




碧靈：「是，現在就請觀眾們跟我們一起開啟軟體實際操作一遍啦!不要忘記將Webcam接上。」




威爺：「進入軟體之後呢，先進行點選右上框的『Acquire Images』進入本頁面，然後在點選左下的『Acquire Image(1394…or USB)』取像。」

「這就是這部分的重點啦!如果這邊無法用Webcam取像，哪麼日子也就過不下去了…」碧靈指著鏡頭強調著。

威爺：「咦咦? 是之後也就作不下去了吧? 這部分需要借助前面所說的新版IMAQdx方能進行，不過影 像開發模組本身就包含該驅動，不需再另外取得。」




「若成功應該就能看到列表中應該有至少一個攝影機可用，此時務必先行挑選適當之取樣解析度。」碧靈跟著一起操作電腦。

「為什麼??」威爺問。

碧靈：「因為如果調到640*480以上，它的取樣率可能會變得像睪丸癌級的蛋蛋哀傷…考慮到之後的影像處理不要帶來太大負擔，個人比較偏好160*120，不過實際選項還是得依廠家規格而定。」

威爺：「是。」

碧靈：「之後按下上列的播放鍵就能連續讀入影像，右邊點的選項則可實際擷取影像，作更進一步的處理。」

「上方的影像儲列則可存入多個影像，建議在這裡多拍幾張不同情況下的畫面。」威爺說著。



碧靈：「這個時候就要選擇右上方的『Process Images』進行影像處理程序啦! 這時可以看到左上方的影像儲列下排有個往下轉的小按鈕，其可選擇欲處理之圖片。」

威爺：「左下方則是影像處理項目的功能列表，也是精華所在，理應詳加研究但在此略過不提。」

碧靈：「下方那一排則是影像處理程序序列，照理說應該只有一個項目…但是由於主持人沒有笨到不事先演練一遍，所以裡面已經放滿了。」

威爺：「這裡最方便的是，在完成了N個程序後，您仍然可以點選中間的項目觀察每個程序所造成的影響，同時也可以再編輯、調整。」

「討論了這麼多，應該開始決定要怎麼找到『小紅球』了唄!」碧靈微笑。

威爺：「沒錯，剛才已經說了這只是個『簡單』示範，所以不考慮實際環境的複雜性以及程式的強健性；因此我們將背景單純化使其不具備紅色色調，從而使顏色易於突顯。」

「哦? 所以第一步『分離背景』就是從顏色下手囉?」碧靈看著威爺。

威爺：「沒錯，簡單來說就是告訴RoBoard:『紅色就是目標物件』。」

碧靈：「既然這樣我們就是應該從三原色中的R下手…」

威爺：「不。考慮到RGB影像空間亦受到光線影響，像是太亮的光線會使紅色像是白色，我們應該使用將亮度剃除在外的色彩空間…」

「HSL?」碧靈疑惑的說著。

威爺：「沒錯，HSL將色彩分為色相、飽和度跟亮度，因此我們可以很容易的從H區別出影像中那些部分是紅色。」

「說來簡單…」碧靈。



威爺：「確實…在這要注意的是Hue從255-0中間是連續的，而我們所選用的251-5之間的色相，S、L的影響幾乎不考慮。」

「這時我們可以看到鮮紅色的部分就是我們所選取的部分，經過這個部分後影像將由32位元彩色變成二元紅黑影像。」碧靈說著。



威爺：「再來就是透過刪除小物件跟膨脹來移除無關的雜點了。當然啦! 之前的閥值設定是否妥當在這裡就會有關鍵性的影響了。」

碧靈：「沒錯，該使用哪些程序、使用的順序也會有極大影響。 」




威爺：「再來就是利用『Particle Analysis』來取得物件的參數特徵了!」

「YES! 像在此處我們就是利用物件的的質心位置來決定修正量，從而使物件對準中心以達到追蹤目的。」碧靈開心的笑著。



威爺：「完成影像處理程序後，再來就是匯出成VI作後續開發、整合囉!」

碧靈：「只要利用偏差量修正伺服馬達的角度，就能實線持續追蹤。」






碧靈：「威爺...不是我在說，你這影片看起來弱爆了，就像是用手轉的...也沒看到RoBoard....」

威爺：「對不起!」

「好啦! 歡迎有興趣的觀眾回應索取程式範例，我們就下次再見啦! 揪咪!」碧靈可愛的揮著手。

lakers3411

看完這篇,只要有了rb  機器人就無敵啦~
神大這樣詳細的解說我想應該更多人知道如何使用rb啦~

看來小弟也要從第一篇開始好好來學習一下

roboardgod

回復 3# lakers3411


   L大, 威爺會來新大樓喔, 等他來的時候, 小魔再帶他去您那朝聖一下, 到時您就可以請威爺現場示範囉

神人的領域
是需要時間磨練的
凡人如我
還是繼續膜拜吧!!!
m(_ _)m

roboardgod

nichal大您太謙虛了~
在版主nichal大面前
沒有人敢自稱神人啦XD