ROBOLAB编程指南Word文档格式.docx
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设置摄像头
点击设置摄像头按钮会打开一个窗口,让你调整你的摄像头的设置。
每种摄像头的设置窗口都不相同,但是它们都有相同的特征。
暂停图像
单击这个按钮会将影像多媒体窗口中当前的图像冻结。
窗口中的图像将不会继续更新,直到取消对暂停按钮的选择。
保存图像
单击这个按钮会将影像多媒体窗口中当前的图像保存下来。
一个新的对话框会自动的弹出,你可以为图片命名以及选择存储位置。
图像是以BMP格式进行保存的。
保存好的图片可以在其它的地方调用,例如ROBOLAB的研究者级别实验报告中使用。
如何在导航者级别使用摄像头
关于影像多媒体窗口和导航者中的ROBOLAB程序之间有一些重要的注意事项。
在导航者中,程序和摄像头完全是互相独立的。
导航者程序下载到RCX中时,不带有摄像机的信息。
摄像头的USB接头时连接在电脑的USB接口上的。
摄像头本身可以连接在任何物体上,例如RCX上,或者固定在桌子上。
由于摄像头是与电脑相连的,所以它的位置和运动都要受到它的电缆长度的限制。
摄像头看到的图像通过电缆传输到导航者的窗口中。
无论RCX是否运行,摄像头上看到的图象都是连续的。
如何在发明家级别使用摄像头
关于如何在发明家级别中使用摄像头,并进行相关的编程有很多的注意事项。
在发明家中,程序和摄像头可以完全互相独立运行,或者RCX可以根据摄像头看到的图像运行。
如果利用摄像头的信息给RCX编写程序,RCX必须在红外发射器的范围内。
摄像头的接头必须连接在电脑的USB接口上,摄像头本身可以安装在任何地方,包括运动的机器人上面,或者固定在桌子上。
摄像头看到的图像通过电缆传输到影像中心的窗口中。
无论RCX是否运行,摄像头上看到的图像都是不停的更新的。
发明家级别4在使用摄像头拍摄图像的同时,可以将摄像头当作一个传感器来使用。
如果你是初次使用,或者需要提高你的发明家级别的编程能力,请根据这本ROBOLAB指南的介绍进行学习。
在发明家级别中使用摄像头
为了在发明家级别中使用摄像头,无论是仅仅用摄像头看图像,还是将摄像头定义为一个传感器进行编程,你都需要使用影像中心窗口。
你可以从“Project”菜单中选择“VisionCenter”打开影像中心。
例子——用摄像头计算小积木的数目
使用摄像有来计算一块灰色积木上的黑色小积木的数目,并且随着色子的旋转,RCX反映出来数值也要随之发生变化。
影像中心显示的是彩色的实际的图像。
图像处理采用的预先设置的“Blobs1”的功能。
在图像上的黑点(黑色小积木)数目的值被存储在红色容器中。
容器中的数值显示在旁边。
如果在面板上选择了容器,那么视窗上显示的就是处理过的图像。
在这副图上有四个点可以看见。
这里要注意的是,如果你要将摄像头当成RCX的一个传感器来使用,那么RCX必须在红外发射器的通讯范围之内。
影像中心
影像中心提供了一个窗口来观察摄像头拍到的图像,并且提供了将摄像头设置为一个传感器,为RCX提供信息的功能。
影像中心有三种级别的运行模式——观察,与RCX进行低速通讯,与RCX进行高速通讯。
通常影像中心窗口是处于观察状态。
通讯速度
摄像头传感器和电脑之间的通讯速度受很多因素的影响,例如摄像头传感器定义的复杂程度,电脑的速度,摄像头传感器使用的容器数目,红外发射器的通讯速度。
根据你的程序在三种通讯速度选择中选择最合适的。
观察
在这个模式下运行,电脑和RCX之间没有进行通讯。
这种模式下摄像头拍摄的图像刷新速度最快。
与RCX进行低速通讯
在这种模式下运行,可以将摄像头传感器获取的信号放在指定的容器中,传输给RCX。
RCX还可以控制电脑捕捉图像。
与RCX进行高速通讯
在这种模式下运行,可以将指定容器中数值连续的传输给RCX。
但是RCX无法捕捉图像,但是提高了数据传输的速度。
将摄像头当成传感器使用:
图像处理
摄像头可以变成一种有趣的、独特的传感器。
摄像头的图像可以通过电脑的处理,变成需要的数值,这个数值是一个单独的数字,它可以使用在很多方面。
在影像中心,图像在摄像头传感器设置区进行处理。
结果保存在红色、蓝色、黄色的ROBOLAB容器中。
这些在电脑中确定的数值,都通过红外发射器传输到RCX中。
RCX就可以在运行的程序中使用这些不断更新的数据。
这样RCX就可以实时的对摄像头输入的数值做出反应。
注意:
影像中心可以连续的对摄像头的图像进行处理,并时刻更新容器中的数值。
信息传输给RCX的速度取决于一系列因素,包括选择的通讯速度。
如果RCX与红外发射器失去了联系,它就无法收到任何的更新数据,无论这些数据传输的多么频繁。
例子——将摄像头当作传感器使用,机器人转弯并避开障碍物
使用摄像头来决定在机器人前进的路径上的哪些部分被阻挡了,并让RCX控制机器人机动的避开这些障碍物。
如果在图像处理时,假定障碍物都是黑暗的,图像处理的功能就是要寻找摄像头视野中哪里是明亮的,左边,中间,或者是右边。
这些数值会作为容器的数值传输给RCX。
当RCX收到新的传感器的数值,程序就会自动运行,调节方向,让机器人的头朝向亮的地方。
摄像头传感器的设置
为了将摄像头当作一个传感器来使用,你需要定义对摄像头的图像进行处理的类型。
在影像中心窗口上的摄像头设置区进行选择。
观察图像
为了优化图像处理的速度和电脑与RCX通讯的速度,影像中心的观察窗口可以取消。
将摄像头看到的图像从观察窗口移开,那么因为不需要对图像进行刷新,那么电脑的处理速度会加快。
而图像仍然会被处理后,将结果传输给RCX。
在影像中心有几种已经预先定义好的图像处理功能的选项。
点击图像处理菜单条,就可以选择其中的一种。
从显示的选项中选择一种你所需要的。
默认的图像处理功能选项的定义如下:
如果你已经定义了你自己的图像处理功能选项,那么它也会显示在相同的列表中。
定义你自己的图像处理功能选项
为了给摄像头图像定义一种新的图像处理功能,你需要在图像上设置一个蔽光框。
蔽光框识别图像上的特定区域,也可以定义成你所看到的全部区域。
点击影像中心上的定义传感器按钮,就可以进行新得图像处理功能的定义。
将摄像头定义成一个传感器
在定义传感器窗口中,可以为摄像头定义一种新的图像处理功能选项。
图像处理可以是多样的或者具有多个步骤,每个步骤就是一个新的页面。
定义传感器窗口中有两个主要的区域。
上部显示了原始的图像,处理后的图像,还有图像上体现出来的数值。
下部是用来选择和定义对图像进行处理和步骤进行操作。
例子:
为摄像头定义一种新的图像处理模式
识别平面上的乐高积木块
你希望移动摄像头,使乐高积木块位于摄像头视野的中央。
为了做到这一点,你需要定义图像处理,使RCX可以知道它该如何移动与积木块相联系。
打开定义传感器窗口,开始为你的图像进行一个多个步骤的图像处理模式的定义。
打开一个任意的定义传感器窗口。
第一步首先选择“Threshold”功能,创造一个二元的(黑与白)图像。
预先设定的图像处理功能选项:
选项名称
图象处理描述
摄像头传感器的值
亮度
(Brightness)
没有进行图像处理:
确定图像的亮度值。
亮度值储存在选定的容器中。
暗度
(Darkness)
确定图像的暗度值。
暗度值储存在选定的容器中。
最亮的位置
(Brightlocation)
图像的选定区域:
输出最大的亮度值和它所在的位置(x,y坐标)。
需要使用3个容器。
亮度值存储在红色容器中,x,y坐标值分别存储在蓝色和黄色容器中。
运动横坐标
(MotionRow)
运动捕捉处理:
输出探测到的运动的横坐标。
横坐标值存储在选定的容器中。
运动纵坐标
(MotionColumn)
输出探测到的运动的纵坐标。
纵坐标值存储在选定的容器中。
运动位置
(MotionLocation)
输出探测到的运动的横坐标和纵坐标。
模糊点1
(Blobs1)
图像处理:
整个图像范围,图像反色,自动取阀值将图像处理成二元图像,计算面积在0~0像素之间的所有模糊点的数目。
模糊点的数目存储在选定的容器中。
模糊点2
(Blobs2)
整个图像范围,图像反色,自动取阀值将图像处理成二元图像,计算面积在500~1500像素之间的所有模糊点的数目。
与摄像头相关的编程图标的功能
在发明家级别4和研究者级别5中有一些新的图标,用来支持将摄像头当作传感器来使用,在ROBOLAB中给机器人编程。
等待图标:
等待摄像头传感器的数值上升
等待摄像头传感器读到的数值大于设定的比较值。
默认的情况是摄像头传感器的数值是存放在红色容器中,比较值为55。
等待摄像头传感器的数值下降
等待摄像头传感器读到的数值小于设定的比较值。
编程的逻辑结构图标:
摄像头传感器分支
根据摄像头传感器的数值与比较值进行比较的结果(大于,小于,还是等于),选择不同的路径。
默认的比较值是55。
当摄像头传感器的数值大于比较值就循环
开始一个循环,当存放摄像头传感器数值的容器大于比较值的时候,就不停的重复运行。
默认是红色容器中的数值,比较值为1。
当摄像头传感器的数值小于比较值就循环
开始一个循环,当存放摄像头传感器数值的容器小于比较值的时候,就不停的重复运行。
容器图标:
摄像头传感器容器设置
将指定的数值赋予容器。
默认是将数值1赋给红色容器。
RCX通讯:
捕捉一幅图像
命令摄像头捕捉一幅图像,并保存到电脑指定的文件夹中。
捕捉一幅图像并等待
并且直到图像捕捉完成才执行后面的程序。
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