Comment les caméras intelligentes reconnaissent-elles les objets transparents et réfléchissants ? SingTown Technology OpenMV résout le défi de la compétition.

Dans les compétitions de robots, les véhicules ou les bras mécaniques doivent souvent identifier la position des objets cibles dans des environnements complexes pour accomplir des tâches de planification de trajectoire ou de ramassage.

Ce projet exige que les cibles à identifier soient des dômes hémisphériques en acrylique translucide, d'environ 10 centimètres de diamètre, avec une bordure de 2 centimètres à la base. Ils sont placés au centre du sol intérieur (sur une aire de 4×4 mètres). Il peut y avoir jusqu'à trois cibles, dont les positions sont fixes.

Le fond est un sol non uni avec des motifs simples, susceptible de provoquer des reflets et des interférences lumineuses.

Pour réaliser une identification précise des coordonnées et une estimation de la posture, l'équipe prévoit d'utiliser la caméra intelligente OpenMV de SingTown comme module de vision embarqué, afin de détecter et de localiser en temps réel le dôme en acrylique.

Le système doit fournir les informations sur le point central de la position de la cible dans le système de coordonnées de l'image et transmettre les données au système de contrôle principal du robot mobile, afin de réaliser la navigation automatique, l'ajustement de trajectoire ou le déclenchement de tâches.

Le projet de compétition robotique repose sur un système de détection d'objets transparents développé par SingTown Technology avec la caméra intelligente OpenMV. Grâce à la fusion d'algorithmes de détection de caractéristiques réfléchissantes, d'extraction de contours et d'analyse morphologique, sa technologie de vision par ordinateur et de reconnaissance d'images permet une identification précise des couvercles en acrylique translucide dans des conditions d'éclairage complexes.

En raison de la forte réflexion et des contours faibles du matériau acrylique, le système utilise d'abord un seuillage dynamique et un algorithme d'adaptation au fond pour supprimer les interférences des motifs au sol. Ensuite, il applique la détection de contours Sobel et une opération de fermeture morphologique pour extraire les contours de l'acrylique transparent. Pour gérer la réflexion, le système exploite la distribution de luminosité et la détection des reflets, distinguant efficacement les vraies limites des réflexions lumineuses.

Une fois l'identification terminée, le programme calcule automatiquement les coordonnées du centre de masse (x, y) du couvercle en acrylique dans le champ de vision de la caméra et les transmet via le port série à la carte de contrôle principale du SingTown.

Lors de la détection de plusieurs cibles, l'algorithme peut effectuer une sélection en fonction de la surface ou de la position des cibles, identifiant les couvercles situés dans la zone centrale du site comme cibles principales.

Les tests pratiques démontrent que ce programme peut atteindre un taux de réussite de reconnaissance supérieur à 93 % dans un environnement intérieur à éclairage uniforme, avec une erreur de position inférieure à 1,5 centimètre (la caméra étant située à 30 centimètres du sol).

Le système de vision embarqué OpenMV de SingTown offre une vitesse d'exécution rapide (taux de rafraîchissement supérieur à 20 ips), adapté aux scénarios nécessitant un déploiement en périphérie tels que les compétitions de robotique, la navigation de véhicules et la saisie par bras robotisés.

Son avantage réside dans le fait qu'il ne nécessite pas de marqueurs, s'adapte bien aux objets transparents et peut fournir un signal de coordonnées stable sur différents motifs de sol, offrant ainsi une entrée visuelle précise pour les systèmes de contrôle automatique.