Lehrer-Toolbox
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Der Zweck dieser Aktivität
Der Vision Sensor stellt eine Vielzahl von Daten bereit, die dann in Projekten verwendet werden können. Mit den Sensing-Blöcken kann der Benutzer das Projekt Schnappschüsse erstellen lassen, entscheiden, ob das Objekt vorhanden ist, entscheiden, wie viele vorhanden sind, die X- und Y-Koordinaten des Mittelpunkts des Objekts innerhalb des Schnappschusses des Vision Sensors bestimmen und die Breite und Höhe des Objekts in Pixeln innerhalb des Schnappschusses bestimmen . In dieser Aktivität werden alle zugehörigen Blöcke vorgestellt, die zum Sammeln dieser Informationen zur Vorbereitung auf die Vision Data Challenge erforderlich sind.
Das Folgende ist ein Überblick über die Vision Data Challenge von Rethink:
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Überprüfen Sie einen vollständigen Datensatz mit Informationen, die von den Sensorblöcken des Vision Sensors gesammelt wurden.
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Vervollständigen Sie einen Teildatensatz mit Informationen, die vom Vision Sensor zu einem anderen Schnappschuss gesammelt wurden.
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Erstellen Sie einen Datensatz basierend auf einem Schnappschuss und den Sensorblöcken des Vision Sensors.
Die Sensorblöcke des Vision-Sensors
VEXcode IQ verfügt über Sensorblöcke für den Vision-Sensor. Die ersten beiden haben Sie bereits im Play-Bereich verwendet, um einen Schnappschuss zu machen und zu überprüfen, ob das Objekt existiert.
In der Abbildung unten sehen Sie, dass der Block (Snapshot) den GREENBOX-Snapshot erfasst hat. Das Objekt GREENBOX wurde im Snapshot identifiziert und daher lautet die Antwort, ob es existiert, WAHR.
Schauen wir uns diese anderen Sensorblöcke an und was uns ihre Werte sagen.
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Der Block (Objektanzahl) gibt an, wie viele GREENBOX-Objekte sich im Snapshot befinden. Hier wird nur 1 erkannt.
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Der mittlere X-Wert sagt uns, ob sich das GREENBOX-Objekt links oder rechts vom Mittelpunkt des Roboters befindet. Denken Sie daran, dass der Vision-Sensor in der Mitte der Vorderseite des Roboters montiert ist und daher die Ansicht des Schnappschusses die Ansicht des Roboters ist.
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Wenn Mittelpunkt X größer als 157,5 ist, befindet sich das Objekt rechts vom Mittelpunkt des Roboters.
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Wenn der Mittelpunkt X kleiner als 157,5 ist, befindet sich das Objekt links vom Mittelpunkt des Roboters.
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Der mittlere Y-Wert sagt uns, ob die GREENBOX höher oder niedriger als der Mittelpunkt des Roboters ist.
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Wenn der Mittelpunkt Y größer als 105,5 ist, liegt das Objekt tiefer als der Mittelpunkt des Roboters.
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Wenn der Mittelpunkt Y kleiner als 105,5 ist, liegt das Objekt höher als der Mittelpunkt des Roboters.
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Die Werte für Breite und Höhe geben an, wie nah die GREENBOX am Roboter ist.
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Das gleich große Objekt wird in der Breite und Höhe größer, je näher es dem Roboter kommt.
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Warum diese Lektüre?
Die Hilfeinformationen in VEXcode IQ bieten auch Informationen zu den Blöcken, aber hier werden die gesammelten Daten kontextualisiert und zeigen, was sie dem Benutzer konkret über das Objekt im Snapshot sagen.
Anmerkungen:
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Die Werte „centerX“ und „centerY“ des gesamten Schnappschusses werden verwendet, um zu bestimmen, ob sich das Objekt links/rechts oder über/unter dem Mittelpunkt des Roboters befindet. Sie werden berechnet, indem die Gesamtzahl der Pixel auf dieser Achse durch zwei geteilt wird (z. B. MittelpunktX des Schnappschusses = 315 / 2 = 157,5).
Wir können davon ausgehen, dass der Mittelpunkt des Roboters mit dem Mittelpunkt des Schnappschusses des Vision Sensors übereinstimmt, da der Vision Sensor in der Mitte der Vorderseite des Roboters und nach vorne gerichtet montiert werden sollte. Bei der Beurteilung der Position des Objekts relativ zum Mittelpunkt des Roboters (oder des Vision-Sensors) müssen die Position des Vision-Sensors am Körperbau des Roboters und der Grad, in dem der Vision-Sensor möglicherweise nach unten abgewinkelt ist, berücksichtigt werden.
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Die Y-Werte steigen innerhalb des Snapshots nach unten an. Stellen Sie sicher, dass die Schüler dies erkennen, bevor sie mit dem nächsten Teil fortfahren.
Wie werden die Mittel-X- und Mittel-Y-Werte berechnet?
Die Werte werden basierend auf den Koordinaten innerhalb des Snapshots berechnet. Die Breite und Höhe des Objekts sind bereits berechnet.
Der Vision Sensor verfolgt die X- und Y-Werte der oberen linken Ecke des Objekts. Unten sind diese Koordinaten (84, 34).
Die Werte für Mitte X und Mitte Y können anhand der Koordinaten der oberen linken Ecke (84, 34) und der bereitgestellten Werte für Breite (B 140) und Höhe (H 142) berechnet werden.
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centerX = 140/2 + 84 = 154
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centerX = die halbe Breite des Objekts addiert zu seiner äußersten linken X-Koordinate
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centerY = 142/2 + 34 = 105
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centerY = halbe Höhe des Objekts addiert zu seiner obersten Y-Koordinate
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Abschluss dieser Seite
Stellen Sie sicher, dass die Schüler die Mathematik verstehen, die zum Ermitteln der Mittel-X- und Mittel-Y-Werte erforderlich ist. Sie benötigen es für die Aktivität auf der nächsten Seite.
Fragen Sie, wie sich die Werte (84, 34) und (B 140, H 142) auf die Koordinaten beziehen, die in den Ecken des Schnappschusses angegeben sind. Die Schüler sollten erkennen, dass der gesamte Schnappschuss basierend auf der Anzahl der Pixel auf einer Koordinatenebene abgebildet wird. Die X-Werte liegen zwischen 0 und 315 (316 Pixel breit) und die Y-Werte zwischen 0 und 211 (212 Pixel hoch). Die Koordinaten und die Größe des Objekts basieren darauf, wie viele Pixel das Objekt entlang dieser Achsen einnimmt.