OpenMVを測距に利用する方法
動画チュートリアル10 - 測距と物体サイズの測定: https://singtown.com/learn/50001/
動画チュートリアル33 - ToF光学測距: https://singtown.com/learn/50539/
1つ目の方法：\ AprilTagを利用する方法です。AprilTagは3D位置測定を行うことができます。具体的な実装方法については、以下のチュートリアルを参照してください。\ http://book.openmv.cc/image/apriltag.html
2つ目の方法：\ OpenMVは単眼カメラを使用しています。距離測定を行うには、基準となる物体を選び、その物体のサイズ比を用いて距離を算出する必要があります。
このセクションでは2つ目の方法、すなわちカメラに映るピンポン球のサイズから、カメラとピンポン球の間の距離を計算する方法を紹介します。
よく知られているように、ピンポン球がカメラから遠ざかるほど、カメラに映るピンポン球のサイズは小さくなります。では、この関係はどのようなものでしょうか？\ 両者の関係はどうなっているのでしょうか？\ （注：ここで扱う幾何学の問題は、高校数学の三角関数の範囲にとどまります。読みたくない場合は、結論だけを見ていただいても構いません）
問題を単純化するために、次の図を見てみましょう。\
左側のカメラ内の幾何学的関係から、次のことがわかります。
したがって（式1）が成り立ちます。
右側の実環境における幾何学的関係から、次のことがわかります。
（式1）を代入すると、（結論の式）が得られます。
以上が、最終的に求めたかった関係です！\ これはどういう意味でしょうか？\ 等号の左辺のLmは長さであり、Bpixはカメラ内でボールが占めるピクセル数（直径のピクセル数）です。等号の右辺のRmはボールの実際の半径、Apixは固定のピクセル値、aは視野角の半分です。\ つまり！つまり！つまり！つまり！つまり！つまり！つまり！\ この式が示しているのは、次のことです。
実際の長さはカメラ内のピクセル数に反比例する
単純化すると、
距離 = ある定数 / 直径のピクセル数
さて、この関係がわかったところで、実にエレガントでシンプルですね！\ 具体的な手順としては、まずこの定数の値を測定します。方法は簡単で、まずボールをカメラから10cm離した状態で、カメラに映る直径のピクセル値を出力し、それに距離を掛け合わせることでkの値を得ます！
その後は、距離 = この定数 / カメラ内のピクセル数、という式で計算できるので非常に簡単です。
以下はOpenMVのコードです。
# Measure the distance
#
# この例は、画像内のサイズから距離を測定する方法を示しています。
# 特にこの例では、黄色いピンポン球を対象としています。
import csi, image, time
csi0 = csi.CSI()
# カラートラッキングを確実に機能させるには、非常に、非常に、
# 照明環境が一定に制御された状態が理想的です…
yellow_threshold = ( 56, 83, 5, 57, 63, 80)
# 緑色の物体を追跡するには、上記の設定を調整する必要があるかもしれません…
# フレームバッファ内の領域を選択して、色設定をコピーしてください。
csi0.reset() # カメラセンサーを初期化します。
csi0.pixformat(csi.RGB565) # RGB565を使用します。
csi0.framesize(csi.QQVGA) # 高速化のためQQVGAを使用します。
csi0.snapshot(frames=10) # 新しい設定を反映させます。
csi0.auto_whitebal(False) # オフにします。
clock = time.clock() # FPSを計測します。
K=5000#この値は実測する必要があります
while(True):
clock.tick() # snapshot()間の経過ミリ秒を計測します。
img = csi0.snapshot() # 画像を撮影して返します。
blobs = img.find_blobs([yellow_threshold])
if len(blobs) == 1:
# ブロブの周囲に矩形を描画します。
b = blobs[0]
img.draw_rectangle(b[0:4]) # 矩形
img.draw_cross((b[5], b[6])) # 中心 (cx, cy)
Lm = (b[2]+b[3])/2
length = K/Lm
print(length)
#print(clock.fps()) # 補足: コンピュータに接続している間、OpenMV Camの動作速度は
# 約半分になります。接続を外すとFPSは向上します。
結果は次のようになり、距離がシリアルポート経由で出力されます。