2021全国电设(F题)openmv的图像识别之数字识别

本文详细介绍了如何使用OpenMV4进行数字识别,包括OpenMV的简介、软件设置、数字模板的创建与转换、PGM模板保存及代码运行。通过NCC模板匹配方法,实现对0-9数字的识别,提供了从创建模板到运行代码的完整步骤。

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基于openmv的图像识别

通过参加全国电子设计大赛F题总结出openmv4的数字识别(其它版本暂时没试过,欢迎交流!)

openmv简介

  OpenMV是一个开源,低成本,功能强大的机器视觉模块,以STM32F427CPU为核心,集成了OV7725摄像头芯片,在小巧的硬件模块上,用C语言高效地实现了核心机器视觉算法,提供Python编程接口 。同时 OpenMV也是一个可编程的摄像头,通过Python语言可实现你想要的逻辑。而且摄像头本身也内置了一些图像处理的算法,使用起来也更加的方便,仅需要写一些简单的Python代码,即可轻松的完成各种机器视觉相关的任务。

  openmv4运行内存只有1MB,而openmv4plus运行内存有32MB。

一、打开OpenMV IDE软件

 选择Cancel(不升级即可)!

二、openmv4的数字识别

openmv4的数字识别的基础是需要配置使用NCC模板匹配。通过NCC模板的匹配可把

需要识别的数字模板图片保存到SD卡中,然后可进行下一步的识别。

1、我们通过打开模板匹配的历程来直接打开代码使用

点击文件——示例——openmv——feature detection——template_matching.py

下面就是例程。

2、如果运行出现这个窗口那就说明你没有保存模板图片。

 这时我们就需要创建一个模板图片。

3、首先要打开一个helloworld历程文件

点击file——examples——01-basics——helloworld.py

下面就是helloworld的例程。

 

4、在helloworld历程文件中进行匹配0~9这样的数字

  对这些数字进行一一截取(打开摄像头,图像中出现数字之和关闭摄像头,在图像中截取数字,右键选择将图像选择保存到PC),用它们来作为我们的模板图片(此时图片格式后缀为bmp格式)。

在右边的Frame Buffer框中进行截取,注意:不要点Zoom,因为Zoom展示的是放大后的效果,在识别时可能会导致失帧。

 例如:本人截取的一张图片(目前后缀还是bmp)

注意:模板图片的格式一定要是pgm的格式!!!

BMP轉PGM轉換器。在线自由 — Convertio这个网站可以直接进行图片格式转换。

点击选择文件(刚刚截图的模板图片)

 打开所选的图片,点击转换(注意是不是转换到PGM格式,如果不是请换到PGm格式)

 转换完成之后点击下载即可,此时图片后缀为PGM格式。

5、将转换的数字图片(PGM)进行保存,一定要保存到OpenMV4的SD卡中,名称自定义

 

 6、把template.pgm改为你命名的模板图片(PGM)的名称

 例如:我命名的为11

7、改完即可运行 

官方数字识别源代码,此代码为源代码,可在此基础上进行改动。

# Template Matching Example - Normalized Cross Correlation (NCC)
#
# This example shows off how to use the NCC feature of your OpenMV Cam to match
# image patches to parts of an image... expect for extremely controlled enviorments
# NCC is not all to useful.
#
# WARNING: NCC supports needs to be reworked! As of right now this feature needs
# a lot of work to be made into somethin useful. This script will reamin to show
# that the functionality exists, but, in its current state is inadequate.

import time, sensor, image
from image import SEARCH_EX, SEARCH_DS

# Reset sensor
sensor.reset()

# Set sensor settings
sensor.set_contrast(1)
sensor.set_gainceiling(16)
# Max resolution for template matching with SEARCH_EX is QQVGA
sensor.set_framesize(sensor.QQVGA)
# You can set windowing to reduce the search image.
#sensor.set_windowing(((640-80)//2, (480-60)//2, 80, 60))
sensor.set_pixformat(sensor.GRAYSCALE)

# Load template.
# Template should be a small (eg. 32x32 pixels) grayscale image.
template = image.Image("/11.pgm")

clock = time.clock()

# Run template matching
while (True):
    clock.tick()
    img = sensor.snapshot()

    # find_template(template, threshold, [roi, step, search])
    # ROI: The region of interest tuple (x, y, w, h).
    # Step: The loop step used (y+=step, x+=step) use a bigger step to make it faster.
    # Search is either image.SEARCH_EX for exhaustive search or image.SEARCH_DS for diamond search
    #
    # Note1: ROI has to be smaller than the image and bigger than the template.
    # Note2: In diamond search, step and ROI are both ignored.
    r = img.find_template(template, 0.70, step=4, search=SEARCH_EX) #, roi=(10, 0, 60, 60))
    if r:
        img.draw_rectangle(r)

    print(clock.fps())

如需数字1——9的代码请联系我!(本文如有错误请指出,欢迎交流!)

OpenMV的模板匹配数字识别是一种基于模板匹配的方法,它需要保存十张模板图片来进行数字识别。模板匹配对于模板图片的大小和角度有一定要求,如果数字的大小或角度稍有变化,模板图片也需要相应地更改。这是模板匹配的一定局限性。\[1\] 模板匹配的缺点是需要和模板拍照时一模一样的情况,也就是拍摄时的环境和角度要与模板图片一致。优点是可以将数字框出来,从而可以确定数字的大致位置,从而进行更好的判断。这种方法需要训练集来进行模板匹配。\[2\] 另外,OpenMV还提供了Lenet数字识别的方法。使用Lenet数字识别,我们只需要提前保存Lenet数字识别的神经网络模型文件到OpenMV内置的flash中,然后运行相应的例程即可直接进行数字识别。与模板匹配不同,Lenet数字识别对于数字的大小和角度并没有太大的要求,即使数字的大小或角度发生变化,Lenet仍然可以识别出来。\[3\] #### 引用[.reference_title] - *1* *3* [OpenMV:18数字识别](https://blog.youkuaiyun.com/m0_59466249/article/details/125286603)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* [openmv数字识别之模板匹配和训练集](https://blog.youkuaiyun.com/m0_74855292/article/details/131305923)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
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