Detección y cálculo de posición de objetos (cámara web)
Detección de objetos
Para esta tarea se ha empleado el package find_object_2d desarrollado por Mathieu Labbé (Université de Sherbrooke ). Se trata de una aplicación con entorno gráfico que permite detectar objetos presentes en la escena, de los cuales ha sido previamente guardada una imagen con sus características.
En la captura del entorno gráfico podemos observar como aparece enmarcado el objeto encontrado en la escena. Este marco se sitúa en las esquinas del objeto a partir de la imagen guardada con sus características. El entorno dispone de un menú para añadir objetos a partir de objetos presentes en la escena, tomando una imagen y seleccionando el área donde se encuentra el objeto. Estos objetos añadidos desde las escena podemos guardarlos para volver a usarlos.
La aplicación proporciona diversos datos de cada objeto encontrado en la escena, pero vamos a utilizar los siguientes:
- Ancho del objeto muestra (número de píxeles de ancho de la imagen de muestra).
- Alto del objeto muestra (número de píxeles de alto de la imagen de muestra).
- Posición de las esquinas del objeto en la escena.
Cálculo de posición de objetos
A partir de los datos obtenidos del package find_object_2d se realizan una serie de cálculos para determinar la posición del objeto respecto al brazo del MYRAbot. Para esto necesitaremos conocer y establecer una serie de parámetros físicos:
- Posición de la cámara web respecto al brazo (h, d).
- Ángulo de inclinación de la cámara web respecto a la horizontal (α).
- Distancia perpendicular al objetivo de la cámara a la que vamos a situar los objetos para obtener la imagen de muestra (z).
Para el cálculo de la distancia a los objetos se ha tomado el área de estos como base de cálculo, ya que su variación entre las imágenes tomadas es proporcional y lineal respecto a la distancia al objetivo de la cámara. Las ecuaciones obtenidas a partir del esquema son las siguientes, los parámetros se han obtenido realizando mediciones para diferentes posiciones conocidas de un objeto:
