Skip to main content

Použití kamerového senzoru

Ikona panelu nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele - Účel této aktivity

Efektivní použití kamerového senzoru vyžaduje, aby jej studenti mohli nakonfigurovat a naladit v závislosti na prostředí, ve kterém se nachází. V následující aktivitě se studenti naučí, jak dělat obojí.
Další informace o programování kamerového senzoru se snímacími bloky naleznete v nápovědě v rámci VEXcode IQ.

Níže je uveden přehled toho, co budou vaši studenti v této aktivitě dělat:

  1. Otevřete ukázkový projekt Detekce objektů.

  2. Podívejte se na výukové video Configuring the Vision Sensor.

  3. Nakonfigurujte kamerový senzor.

  4. Spusťte příklad projektu Detekce objektů.

  5. Diskutujte a přemýšlejte.

  6. Podívejte se na výukové video Tuning the Vision Sensor.

  7. Nalaďte zrakový senzor.

Pro pomoc s organizací studentů pro tuto aktivitu klikněte zde.

Ikona Tipy pro učitele Tipy pro učitele

Pokud je to student poprvé, co používá VEXcode IQ, může se také podívat na Tutoriály v panelu nástrojů a naučit se další základní dovednosti.

VEXcode IQ Toolbar s ikonou Tutorials vyvolanou v červeném rámečku vpravo od nabídky File (Soubor).

Tvůrce v každé skupině by měl získat požadovaný hardware. Záznamník by měl získat technický zápisník skupiny. Programátor by měl otevřít VEXcode IQ.

Požadované materiály:
Množství Potřebný materiál
1

VEX IQ Super Kit
1

VEXcode IQ
1

Technický poznámkový blok
1

Konfigurace kamerového senzoru (výukový program)
1

Ladění kamerového snímače (výukový program)
1

Detekce vzorového projektu objektů

Tato aktivita vám poskytne nástroje pro použití zrakového senzoru.

Informace o blocích můžete použít v nápovědě uvnitř VEXcode IQ. Pokyny k používání funkce Nápověda naleznete v nápovědě k použití nápovědy.

VEXcode IQ Toolbar s ikonou Tutorials vyvolanou v červeném rámečku vpravo od nabídky File (Soubor).

Ikona Tipy pro učitele Tipy pro učitele

Modelujte každý z kroků pro odstraňování problémů pro studenty. Připomeňte studentům, že každá skupina má někoho v roli stavitele. Tato osoba by měla tyto položky kontrolovat po celou dobu aktivity.

Krok 1:  Příprava na aktivitu

Než začnete s aktivitou, máte každou z těchto položek připravenou? Tvůrce by měl zkontrolovat každou z následujících položek:

Ikona Tipy pro učitele Tipy pro učitele

  • Ujistěte se, že studenti vybrali Otevřít příklady z nabídky Soubor.

  • Ujistěte se, že studenti vybrali projekt Příklad detekce objektů. Na stránce Otevřené příklady můžete studenty upozornit, že existuje několik možností výběru. Připomeňte studentům, že se mohou kdykoli obrátit na návod Použití příkladů a šablon.

  • Můžete studenty požádat, aby k názvu projektu přidali své iniciály nebo název své skupiny. To pomůže odlišit programy, pokud požádáte studenty, aby je předložili.

  • Vzhledem k tomu, že VEXcode IQ má automatické ukládání, není třeba projekt po prvním uložení znovu ukládat.

  • Pokud studenti potřebují pomoc s ukládáním, přesměrujte je na výukové video Pojmenování a uložení projektu.

Krok 2:  Otevřete ukázkový projekt.

  • VEXcode IQ  obsahuje mnoho různých příkladových projektů. Jednu z nich využiješ v tomto průzkumu. Nápovědu a tipy k použití ukázkových projektů najdete v tutoriálu Použití příkladů a šablon.

    VEXcode IQ Toolbar s ikonou Tutorials vyvolanou v červeném rámečku vpravo od nabídky File (Soubor).

Poté otevřete ukázkový projekt Detekce objektů.

Panel nástrojů VEXcode IQ s otevřenou nabídkou File (Soubor) a červeným rámečkem Open Examples (Otevřít příklady). "Otevřít příklady" je čtvrtá položka v nabídce.

Programátor by měl provést následující kroky:

  • Otevřete nabídku Soubor.
  • Vyberte Otevřít příklady.

  • Použijte filtrační lištu v horní části aplikace a vyberte „Snímání“.

    Příklad okna výběru projektu s filtrem snímání nahoře zvýrazněným červeným rámečkem a ikonami snímání projektu zobrazenými níže.

  • Vyberte a otevřete ukázkový projekt Detekce objektů.

    Příklad ikona projektu čte Detekce objektů ve spodní části a zobrazuje ikonu robota se senzorem vlevo a náčrt označující detekci vpravo.

  • Uložte svůj projekt jako Detekce objektů.

    Dialogové okno Název projektu na panelu nástrojů VEXcode IQ. Slot 1 je vybrán a název projektu přečte Detekce objektů.

  • Zkontrolujte, zda je název projektu Detekce objektů nyní v okně uprostřed panelu nástrojů.

  • Pro další nápovědu si prohlédněte instruktážní video Použít příklad projektů a šablon.

    VEXcode IQ Toolbar s ikonou Tutorials vyvolanou v červeném rámečku vpravo od nabídky File (Soubor).

Ikona Tipy pro učitele Tipy pro učitele

Tři barevné objekty nemusí být kostky, může to být jakýkoliv relativně malý zelený, červený a modrý objekt.

Krok 3: Konfigurace a použití kamerového senzoru

  • Začněte sledováním výukového videa Configuring the Vision Sensor.

  • Dále nakonfigurujte kamerový senzor pro tři barevné objekty: červený, zelený a modrý.

    Okno konfigurace Vision Sensor zobrazuje obrázek ruky držící červenou kostku vlevo s překrytím na kostce a slovy REDBOX a W142 H142 nad ní. Napravo jsou nastaveny 3 barevné podpisy pro BlueBox, Redbox a Greenbox.

  • Nechte programátora otevřít dříve uložený příklad projektu Detekce objektů.

    Příklad ikona projektu čte Detekce objektů v dolní části a zobrazuje ikonu robota se senzorem vpravo a indikuje detekci vpravo.

  • Co tento projekt vlastně dělá? Předvídejte, co autopilot udělá, a nechte rekordér zapsat předpovědi do vašeho technického notebooku.

    Zobrazí se začátek projektu Detekce objektů VEXcode IQ. Vlevo začíná projekt blokem Kdy začal s připojeným blokem navždy. V bloku Forever jsou příkazy k vymazání všech řádků a nastavení kurzoru na řádek 1 sloupec 1 s komentářem Detect Blue a pořízení snímku Blueboxu. Dále je blok if then s podmínkou nastavenou na objekt Vision12, pak byl nalezen modrý objekt pro tisk, jinak žádný modrý objekt pro tisk. Vpravo je poznámka, že "tento projekt detekuje 3 různé barevné objekty a zobrazí se, když je každý objekt nalezen na obrazovce IQ Brain.

  • Požádejte řidiče, aby stáhl a spustil projekt. Nechte Builder umístit před Vision Sensor různé barevné objekty a pozorujte chování robota. Mějte záznamník ve svém technickém poznámkovém bloku, jak se vaše předpověď lišila nebo byla správná ve srovnání s tím, co jste skutečně pozorovali z projektu.

    Pro další nápovědu si prohlédněte výukové video ke stažení a spuštění projektu.

    VEXcode IQ Toolbar s ikonou Tutorials vyvolanou v červeném rámečku vpravo od nabídky File (Soubor).

Ikona panelu nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele - odpovědi

Usnadněte diskusi ve třídě, aby se studenti podělili o to, co předpovídali, že tento projekt bude dělat ve svém technickém notebooku, a také se zamysleli nad tím, jak nakonfigurovat Vision Sensor.
Usnadněte diskusi položením následujících otázek:

  • Jaké jsou kroky pro konfiguraci kamerového senzoru?

  • Co blok Object exists dělá?

  • Co dělá blok if/then/else?

  • Co by se stalo s tím, jak Vision Sensor detekuje objekty, kdybychom změnili místnosti?

Odpovědi se budou lišit:

  • Studenti by si měli uvědomit, že bude třeba rozhodnout o názvu objektu. Objekt by měl být umístěn v rámu kamerového snímače a zklidněn pomocí tlačítka „Freeze“. Barva bude poté vybrána a nakonfigurována pomocí tlačítka "Set". Studenti by měli nastínit kroky uvedené v tomto článku, stejně jako kroky uvedené ve výukovém videu Konfigurace snímače vidění.

  • Objekt existuje blok hlášení, pokud Vision Sensor detekuje nakonfigurovaný objekt. Další informace o tom, jak používat tento blok, najdete v  nápovědě.

  • Blok if-then-else spouští bloky uvnitř první nebo druhé části if then else na základě vykázané logické hodnoty. Další informace o tom, jak používat tento blok, najdete v nápovědě.

  • Pokud by byl Vision Sensor požádán, aby detekoval objekty v jiném prostředí, osvětlení by se mohlo změnit a barvy objektů by mohly vypadat jinak. To může senzoru Vision ztěžovat detekci objektů.

Ikona Rozšířit učení Rozšiřte své učení - nakonfigurujte více objektů

Vyberte dva další barevné objekty, které chcete konfigurovat, případně bílé, fialové, žluté atd.

Konfigurační okno AI Vision Sensor zobrazující snímek vlevo s rukou držící žlutý převodový stupeň. Na žlutém ozubeném kole je čtvercová překryvná vrstva a na datech je Yellow box, X90 y 62, w102, h 98. Vpravo jsou nastaveny barevné podpisy pro Bluebox, Redbox, Greenbox a Yellowbox.

Pokud studenti potřebují pomoc s konfigurací, odkažte je na informace nápovědy nebo návod.

Krok 4:  Ladění kamerového senzoru

Objekt je často nakonfigurován tak, aby byl rozpoznán kamerovým senzorem v jednom prostředí, například ve třídě. Když je pak kamerový senzor přenesen do jiného prostředí, jako je nastavení konkurence, objekt nemusí být kamerovým senzorem rozpoznán. To je často způsobeno změnou osvětlení poté, co byl Vision Sensor již nakonfigurován. Chcete-li tento problém vyřešit, možná budete muset vyladit svůj zrakový senzor.

  • Začněte sledováním výukového videa Tuning the Vision Sensor.

  • Dále vyladěte Vision Sensor pro tři barevné objekty: červený, zelený a modrý.

    Okno konfigurace Vision Sensor s rukou držící červenou kostku s překrytím přes kostku a textovým čtením Redbox a x84 y 28 pak w 158 h 166. Vpravo od Blueboxu, Redboxu a Greenboxu jsou barevné podpisy nastaveny posuvníkem zvýrazněným v červeném rámečku s voličem nastaveným na 4.4.

  • Nechte programátora otevřít dříve uložený příklad projektu Detekce objektů.

    Příklad čtení ikony projektu Detekce objektů ve spodní části zobrazující ikonu robota s ikonou senzoru a indikující detekci vpravo.

  • Jak vyladění kamerového senzoru ovlivní, jak dobře dokáže detekovat objekty? Nechte Buildera vzít Autopilota do jiné části místnosti s více či méně světlem.

    Autopilot s kamerovým senzorem umístěným na IQ Field, s kamerovým senzorem směřujícím k zelené kostce.

  • Požádejte řidiče, aby stáhl a spustil projekt. Nechte Builder umístit před Vision Sensor různé barevné objekty a pozorujte chování robota. Mějte záznamník ve svém technickém notebooku, jak dobře Vision Sensor detekuje objekty. Potřebuje kamerový senzor vyladit po změně umístění?

    Další nápovědu najdete v instruktážním videu ke stažení a spuštění projektu.

    VEXcode IQ Toolbar s ikonou Tutorials vyvolanou v červeném rámečku vpravo od nabídky File (Soubor).

  • Vylaďte kamerový senzor podle potřeby. Vyzkoušejte kamerový senzor po jeho vyladění, abyste zjistili, zda dokáže lépe detekovat objekty a podle potřeby provést úpravy.

Ikona Motivovat diskusi Motivovat diskusi - reflexe aktivity

Otázka: Detekoval Vision Sensor objekty tak, jak jste očekávali?
Odpověď: Odpovědi se budou lišit; cílem této otázky je však podpořit kognitivní myšlení. Studenti by si měli uvědomit, že schopnost kamerového senzoru detekovat objekty se může měnit v závislosti na prostředí a světle.

Otázka: Proč je důležité umět vyladit zrakový senzor podle potřeby?
Odpověď: I když se odpovědi mohou lišit, běžnou odpovědí by mělo být, že pokud robot používá zrakový senzor a je přijat do soutěže nebo dokonce používán ve hře nebo výzvě, jak dobře bude robot fungovat, bude záviset na přesnosti zrakového senzoru. Ladění je důležité pro přesnost.

Ikona Rozšířit učení Rozšiřte své učení - více objektů

Požádejte studenty, aby spustili projekt Detekce objektů a umístili více než jeden z nakonfigurovaných objektů před kamerový senzor. Co se stane? Požádejte je, aby zdokumentovali svá zjištění ve svém technickém notebooku.
Nyní požádejte studenty, aby před kamerový senzor umístili jeden nakonfigurovaný objekt a jeden neznámý nebo nenakonfigurovaný objekt. Co se stane? Požádejte je, aby zdokumentovali svá zjištění ve svém technickém notebooku. Před testováním se studentů

zeptejte, co by se stalo, kdyby před kamerový senzor umístili tři nakonfigurované objekty? Požádejte studenty, aby si své předpovědi zapsali, než je otestují. Požádejte je, aby po otestování zaznamenali svá pozorování.

Konfigurační okno AI Vision Sensor zobrazující snímek vlevo s lidmi držícími zelenou kostku vlevo a červenou kostku vpravo. Data pro objekty ukazují, že je detekován zelený rámeček a červený rámeček. Jsou nastaveny správné barevné podpisy pro bluebox, redbox, greenbox a yellowbox.

Usnadnit diskusi o tom, co studenti předpovídali a pozorovali.

Usnadněte diskusi tím, že se zeptáte:

  • Jaké byly rozdíly mezi jedním, dvěma a třemi objekty?
  • Upravili byste projekt nějakým způsobem pro rozpoznání více objektů?
<  Zpět Návrat do laboratoří Další  >