Come le telecamere intelligenti riconoscono oggetti trasparenti e riflettenti? SingTown Technology OpenMV risolve il problema della competizione.

Nelle competizioni robotiche, i veicoli o i bracci meccanici spesso devono identificare la posizione degli oggetti target in contesti complessi, per completare la pianificazione del percorso o le operazioni di raccolta.

Il progetto richiede l'identificazione di cupole semisferiche in acrilico semitrasparente, con un diametro di circa 10 centimetri, dotate di un bordo di 2 centimetri alla base, posizionate al centro del pavimento in un ambiente interno (area di 4×4 metri). Possono essere presenti fino a tre obiettivi, in posizioni fisse.

Lo sfondo è un pavimento non monocromatico con motivi semplici, che può facilmente generare riflessi e interferenze luminose.

Per realizzare un riconoscimento preciso delle coordinate e una stima della postura, la squadra partecipante prevede di utilizzare la telecamera intelligente OpenMV di SingTown come modulo visivo a bordo, per rilevare e localizzare in tempo reale la copertura in acrilico.

Il sistema deve emettere le informazioni sul punto centrale della posizione del bersaglio nel sistema di coordinate dell'immagine e trasmettere i dati al sistema di controllo principale del veicolo, realizzando la navigazione automatica, l'adeguamento del percorso o l'attivazione delle missioni.

Il progetto di competizione robotica si basa sul sistema di rilevamento di obiettivi trasparenti costruito con la fotocamera intelligente OpenMV di SingTown. La tecnologia di visione artificiale e riconoscimento delle immagini, attraverso l'integrazione di algoritmi di rilevamento delle caratteristiche riflettenti, estrazione dei contorni e analisi morfologica, consente un'identificazione precisa della copertura in acrilico semitrasparente in condizioni di illuminazione complesse.

A causa dell'elevata riflettività dell'acrilico e dei contorni deboli, il sistema utilizza inizialmente un algoritmo di soglia dinamica e adattamento allo sfondo per sopprimere l'interferenza dei motivi del pavimento. Successivamente, attraverso il rilevamento dei bordi Sobel e l'operazione morfologica di chiusura, estrae i contorni dell'acrilico trasparente. Per quanto riguarda i riflessi, il sistema sfrutta la distribuzione della luminosità e il rilevamento dei punti luce, distinguendo efficacemente i confini reali dalle riflessioni delle macchie luminose.

Dopo il riconoscimento, il programma calcola automaticamente le coordinate del centro di massa (x, y) della copertura in acrilico nel campo visivo della telecamera e le invia tramite porta seriale alla scheda di controllo principale del veicolo SingTown.

在检测多个目标时，算法可根据目标面积或位置进行筛选，识别场地中心区域内的罩体作为主要目标。

I test pratici dimostrano che questo schema può raggiungere un tasso di successo di riconoscimento superiore al 93% in ambienti interni con illuminazione uniforme, con un errore di posizionamento inferiore a 1,5 centimetri (la telecamera è posizionata a 30 centimetri da terra).

SingTown OpenMV, il sistema di visione embedded, opera ad alta velocità (oltre 20 fps) ed è adatto per scenari che richiedono implementazione edge come competizioni robotiche, navigazione di veicoli e presa di bracci meccanici.

Il suo vantaggio risiede nella capacità di operare senza marcatori, di adattarsi efficacemente a corpi trasparenti e di fornire segnali di coordinate stabili su diversi motivi del terreno, offrendo un input visivo preciso per i sistemi di controllo automatico.