python與arduino串口通信對接opencv實現智能物品分揀

2018-05-0118:53:50

先上圖：

再來視頻：

http://v.youku.com/v_show/id_XMzU3NzAwNzMyNA==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0

#coding=utf-8
from pyfirmata import Arduino, util
import time
import cv2
import  numpy as np
import serial
ser = serial.Serial()
ser.baudrate = 9600  # 設置波特率
ser.port = 'COM6'  # 端口是COM3
print(ser)
ser.open()  # 打開串口
print(ser.is_open)  # 檢驗串口是否打開
# board = Arduino('COM3')
"""
def duoji ():
    board.servo_config(13, 0, 255, 20)
    print("ceshi")
    time.sleep(0.2)
    board.servo_config(13, 0, 255, 255)
    time.sleep(0.2)
def arduino ():
    board.digital[13].write(0)  # 向io口13寫入0
    time.sleep(0.1)
    board.digital[13].write(1)  # 向io口13寫入1
    time.sleep(0.1)
    board.analog [13].write(100)
"""
def detect_circle_demo ():
    video_capture = cv2.VideoCapture(0)
    while True:
        if not video_capture.isOpened():
            print('Unable to load camera.')
            break
        ret, img = video_capture.read()
        #img = cv2.pyrMeanShiftFiltering(img, 10, 25)
        gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # 灰度圖像
        circles1 = cv2.HoughCircles(gray, cv2.HOUGH_GRADIENT , 1, 100, param1=100, param2=100, minRadius=50,maxRadius=200)
       # cv.HoughCircles(cimage, cv.HOUGH_GRADIENT, 1, 20, param1=50, param2=30, minRadius=0, maxRadius=0)
        try:  # 若是上一步沒有檢測到。執行try內容，就會報錯。能夠修改嘗試看下。
            circles = circles1[0, :, :]  # 提取爲二維
        except TypeError:
            print('未發現圓形物體！！')
        else:
            circles = np.uint16(np.around(circles))  # 四捨五入
            for i in circles[:]:
                cv2.circle(img, (i[0], i[1]), i[2], color=[0, 0, 0], thickness=2)  # 畫圓
                cv2.circle(img, (i[0], i[1]), 2, color=[0, 255, 0], thickness=2)  # 畫圓心
                cv2.putText(img, "center", (i[0] - 20, i[1] - 20), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255), 2)
                print(i[0],i[1])
                print("檢測到圓形物體，開始分離！")
                ser.write(b"a")
                #print(ser.read(1))
                # 輸出座標
        # 顯示視頻
        cv2.imshow('Video', img)
        cv2.waitKey(10)
detect_circle_demo()


"""
dp，用來檢測圓心的累加器圖像的分辨率於輸入圖像之比的倒數，且此參數容許建立一個比輸入圖像分辨率低的累加器。上述文字很差理解的話，來看例子吧。例如，若是dp= 1時，累加器和輸入圖像具備相同的分辨率。若是dp=2，累加器便有輸入圖像一半那麼大的寬度和高度。
minDist，爲霍夫變換檢測到的圓的圓心之間的最小距離，即讓咱們的算法能明顯區分的兩個不一樣圓之間的最小距離。這個參數若是過小的話，多個相鄰的圓可能被錯誤地檢測成了一個重合的圓。反之，這個參數設置太大的話，某些圓就不能被檢測出來了。
param1，有默認值100。它是method設置的檢測方法的對應的參數。對當前惟一的方法霍夫梯度法，它表示傳遞給canny邊緣檢測算子的高閾值，而低閾值爲高閾值的一半。
param2，也有默認值100。它是method設置的檢測方法的對應的參數。對當前惟一的方法霍夫梯度法，它表示在檢測階段圓心的累加器閾值。它越小的話，就能夠檢測到更多根本不存在的圓，而它越大的話，能經過檢測的圓就更加接近完美的圓形了。
minRadius，默認值0，表示圓半徑的最小值。
maxRadius，也有默認值0，表示圓半徑的最大值
"""

程序的原理是圖像識別，並將圓形物體取出來。python發送數據給單片機，舵機執行相關動做。

#include<Stepper.h>
#include <Servo.h>
Servo myservo; 
Servo myservo1; 
char serial_line[100] ="";
int serial_line_length=0;
 char val='/';
 #define STEPS 100
 Stepper stepper(STEPS, 8, 9, 10, 11);
 int pos;
 int pos1;
 int i ;
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(5,OUTPUT);
  digitalWrite(5,HIGH);
    myservo.attach(3);
      myservo1.attach(4);
   myservo.write(150);  
   myservo1.write(120);  
  stepper.setSpeed(400);
  
}
 void zhixing()
 {                          
    myservo.write(70);//右
    delay(500);
    digitalWrite(5,LOW);//吸
    for (pos = 120;pos>=80;pos-=1)
    {
       myservo1.write(pos);
        delay(15);  
      }
     myservo1.write(120); 
     delay(500);
     myservo.write(150);
  

     /////歸位
     delay(1000);
     digitalWrite(5,HIGH); 
                   
  }
void loop()
{
  stepper.step(-1);  
 Serial.println("go");
 val=Serial.read();   
   if (val == 'a')//檢測到圓形物體
{

  if (i == 55)
  {
    Serial.println('6');
    zhixing();
  i = 0 ;
    }
    else  i++ ;  //Serial.println(i);
  
  }
  
}

二者相互配合，實現物體分揀。