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測(cè)試方案和測(cè)量結(jié)果
測(cè)量一個(gè)邊長(zhǎng)為1米的正方形,取三個(gè)頂點(diǎn)分別作為O、A、B點(diǎn)。
在O點(diǎn)上方,用細(xì)線懸掛激光筆,激光筆常亮向下指示,靜止時(shí)激光筆的光點(diǎn)和O點(diǎn)重合。
將兩個(gè)D8M攝像頭子卡插到DE10-Nano開發(fā)板上,放于A、B兩點(diǎn),作為攝像節(jié)點(diǎn)A和攝像節(jié)點(diǎn)B。
第三個(gè)DE10-Nano開發(fā)板作為終端節(jié)點(diǎn)。
使用HDMI線將三個(gè)HDMI顯示器分別連接到攝像節(jié)點(diǎn)A、B和終端節(jié)點(diǎn)DE10-Nano開發(fā)板上的HDMI接口。
編寫攝像節(jié)點(diǎn)程序和終端節(jié)點(diǎn)程序,并分別放到攝像節(jié)點(diǎn)A、B和終端節(jié)點(diǎn)DE10-Nano開發(fā)板中的SoC Linux系統(tǒng)中(也可直接使用友晶提供的完整解決方案)。
用交換機(jī)組件局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)攝像節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。
先用OTG轉(zhuǎn)接線將USB HUB連接到DE10-Nano開發(fā)板的USB OTG接口,然后再將鼠標(biāo)和鍵盤連接到USB HUB上,輸入vi 指令編輯配置文件,修改A的IP地址為192.168.1.10,然后輸入:wq保存并退出;輸入reboot重啟Linux。
同樣地,設(shè)置攝像節(jié)點(diǎn)B的IP為192.168.1.11,終端節(jié)點(diǎn)的IP為192.168.1.12。
第二步是運(yùn)行攝像節(jié)點(diǎn)A、B的軟件,首先輸入insmod dma_buffer.ko加載驅(qū)動(dòng);然后輸入./camera_side_v2運(yùn)行攝像節(jié)點(diǎn)程序,后面的第一個(gè)參數(shù)是攝像節(jié)點(diǎn)A或B,第二個(gè)參數(shù)是終端節(jié)點(diǎn)的IP,第三個(gè)參數(shù)是攝像節(jié)點(diǎn)A、B的IP。運(yùn)行完成之后會(huì)彈出一個(gè)窗口,在這個(gè)窗口中會(huì)顯示攝像節(jié)點(diǎn)A、B拍攝到的畫面。
接下來輸入python3 main_ui.py運(yùn)行終端節(jié)點(diǎn)軟件,后面的這三個(gè)參數(shù)分別是192.168.1.10 192.168.1.11 192.168.1.12攝像節(jié)點(diǎn)A、B和終端節(jié)點(diǎn)的IP。
運(yùn)行完成之后會(huì)彈出一個(gè)窗口,這是攝像節(jié)點(diǎn)A、B拍攝到的畫面,這里是消息顯示窗口,這里會(huì)顯示測(cè)量的結(jié)果,下面是三個(gè)按鈕。
拉動(dòng)激光筆偏離靜止點(diǎn),要保證激光筆經(jīng)過O點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),然后點(diǎn)擊Start按鈕開始測(cè)量,在消息窗口會(huì)顯示計(jì)時(shí)的秒數(shù),大約10s后,會(huì)在result窗口顯示出測(cè)量結(jié)果:線長(zhǎng)為70.56cm,角度為61°,實(shí)際的線長(zhǎng)為70cm,角度為60°,線長(zhǎng)的誤差為0.56cm,角度的誤差為1°。
可以通過點(diǎn)擊Show Camera A Data按鈕和Show Camera B Data按鈕來查看攝像節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)集以及擬合出的曲線圖。
這個(gè)是攝像節(jié)點(diǎn)A的數(shù)據(jù)點(diǎn)和曲線圖:
這個(gè)是攝像節(jié)點(diǎn)B的數(shù)據(jù)點(diǎn)和曲線圖:
另外還給出了攝像節(jié)點(diǎn)A、B計(jì)算出的振幅、周期和線長(zhǎng),可以看到,攝像節(jié)點(diǎn)A的振幅>攝像節(jié)點(diǎn)B的位移,所以我們最終選擇攝像節(jié)點(diǎn)A計(jì)算出的線長(zhǎng)70.56cm。
題目要求能夠測(cè)量的線長(zhǎng)范圍為50cm ~ 150cm,角度范圍為0° ~ 90°,我們這里采取了線長(zhǎng)為59、101和139的線長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量,可以看到,測(cè)量線長(zhǎng)的誤差絕對(duì)值在1cm以內(nèi),測(cè)量角度的誤差絕對(duì)值在3°以內(nèi),且測(cè)量時(shí)間約為10s左右,滿足題目的要求。
審核編輯:黃飛
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原文標(biāo)題:2021年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽D題——基于互聯(lián)網(wǎng)的攝像測(cè)量系統(tǒng)(三)
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