優象光流使用的一些注意事項(轉載)(光流資料要融合其他感測器使用比較好)

詩筱涵發表於2020-10-03

 

看了這篇我才知道純光流難調,怪不得他們強調光流融合,怪不得無名不把光流融合部分開源。

還有似乎高度太低光流也感應不到紋理,話說我之前在瓷磚上定點不了是不是因為飛得不夠高?因為我看ACfly也好,無名也好都可以在瓷磚上定得非常好。

 

摘自:https://blog.csdn.net/xbc123walh/article/details/101126336

今年是2019年電賽國賽年,這本是是一個很好的機會衝擊國家獎的,但是由於個人視野太窄,眼光不夠長遠而錯失良機。今年測評結束的時候我就已經預感到了結果,記得比賽前去提交作品的時候,大家都高高興興的,但是我卻心裡空落落的,因為我們四天三夜裡啥結果也沒拿出來,當時真的甚至有點不想去測評了。(今年群裡就有人直接放棄複測了,但是真心不建議這樣,畢竟是四天三夜的結晶,放棄以後一定會後悔的)
雖然比賽中出現了很多問題,最終結果也不是很理想,但是我從這個比賽中學習到了很多。在今年的競賽前的準備期中,我們是從零基礎開始學無人機的,而且客觀的的來說,我們小隊學習飛控的時間也就一個多月(因為中間還要準備複習考試,所以真正用來學習飛控的時間並不多)在學習飛控的前期,感覺這個玩意兒真的好難啊,程式碼幾萬行,而且姿態、位置、角速度、角加速度、高度、水平位移等等,剛開始看的時候真的是要爆炸了,在後期是買了一架整機到手飛,直接在原始碼的基礎上改進程式碼,雖然閱讀工作量還是不小,但是相比之下任務量減少了不少,我們對於飛機的底層關注度就沒有那麼的高(但對硬體底層瞭解不夠,這也可能是我們最後在電賽失利的原因之一把)
電賽兩年一次,但是電子技術的發展卻十分迅猛,各種厲害的感測器更新迭代的速度越來越快,記得之前和2017年電賽的學長交流的時候,他們當年還沒有光流技術的概念,他們之前做的題目還侷限於地面上的二維平面,只是要求無人機能夠平穩起飛,能夠識別地面上的黑色標誌物就行(說來慚愧,這種慣性思維也影響著我們,我們在電賽之前一直都認為會出關於二維影像的,誰怎想今年是三維空間的題目,太南了)他們當時只是用到了OV7620作為視覺模組(現在openMV都出到了第四代,不得不說感測器的更新換代對做電賽也是十分重要的呀!!!)
今年電賽總結第一條就說一下光流把,因為這玩意很重要!!對於無人機維持水平穩定具有十分重要的作用。
首先介紹一下光流的概念:
光流是運動影像分析的一個概念,它的概念是於20世紀40年代首先提出的,是指時變影像中模式運動速度。因為當物體在運動時,它在影像上對應點的亮度模式也在運動。在計算機視覺中,光流扮演著重要角色,在目標物件分割、識別、跟蹤、機器人導航以及形狀資訊恢復等都有著非常重要的應用。
關於光流的介紹網上已經有很多資料了,大家可以對照學習,其實就我個人的理解來說,光流相當於就是一個較模糊的小攝像頭,它無法看清楚它所拍攝的具體物體形狀、規則影像,但是它可以看到物體的大致輪廓,並且在光流在與被觀察物件發生相對位移時,通過光流鏡頭投射到光流感光器裡的畫素點也發生了移動,由此光流感測器察覺到光流與被觀察物件發生相對位移,將這種位移關係量化為XY方向的資料,並通過通訊傳輸給上位機或主控制器(自己的一點點見解,如果有錯誤歡迎大家批評指正,一起交流學習!!!)
雖然現在關於光流的理論文件很多,但是關於光流的的具體技術資料和開原始碼卻並不是很多,國內光流技術做得好的廠家沒幾家。特別是對於學生這種口袋比較羞澀的玩家而言,高價效比更值得我們考慮,比如說在某電商平臺上搜尋的光流模組要價幾百塊,而且還會再群裡聽到一些飛行器愛好者吐槽用的不好。我們屬於普通玩家,我們選擇感測器很看重價效比,我們在選擇感測器之前一定會反覆比較各感測器的優勢和劣勢,權衡價格和效能。光流技術成熟後,群裡的無人機愛好者的無人機飛的都賊穩,所以要想在競賽中取得好成績,感測器的選擇至關重要。經過多方討論和比較,我們最後選用了湖南優象科技有限公司的LC302光流模組。
湖南優象科技有限公司是一家專注於數字影像處理技術的科技公司,擁有自主智慧財產權,主要業務有:視訊成像、影像處理、視訊智慧分析、計算機視覺等。這不是吹捧浮誇,他家的光流做的真的是非常好,我們小組前前後後一共在他家買了6個光流(因為剛開始學習的時候,有很多沒有注意到的細節,電源電壓電路沒設計好,模組被燒過兩次,這是血與淚的教訓,在做嵌入式系統的過程中,電源的穩定性是至關重要的,電源沒處理好,隨時可能發生災難!!!)而且他家光流價格也相對清民,模組50塊,晶片才35塊。
公司官網連結:http://www.upixels.com
他們家的這個光流模組的優勢在於無需在飛行控制晶片中配置相關指令讓模組傳送資料,改光流模組只要上電即可輸出資料,因此對於主控板程式設計十分簡單,僅需要對光流產生的資料進行處理即可。在優象公司提供的技術文件中十分詳細的提供了光流模組的實物圖、PCB板元件擺放圖以及模組元件的尺寸圖,以方便對光流模組的尺寸列印3D模組元件安裝在無人機機身。
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該光流模組主要應用在無GPS模組定位的場景中,來檢測飛機的水平移動距離,實現對無人機的高精度定位,測得的水平位移資料通過UART序列口通訊傳送給主控器進行資料處理。該光流模組可直接通過UART介面直接與飛控板相連線,UART介面的資料格式為1個起始位,8個資料位,1個停止位,無校驗位,波特率設定為19200。該公司還提供了基於STM32的資料處理歷程檔案,非常詳細,而且在介紹文件中還專門介紹了例程中各個函式的作用和功能,服務非常周到。
優象光流的技術服務還包括上位機的技術服務,在購買到了一個新光流時,當這個光流不起作用時,這個時候就會有多種可能性,有可能是模組損壞,有可能是接線接觸不良或者接線錯誤(很危險,一不小心就燒光流,心痛!)還有可能是初始化沒設定好或者光流在安裝的時候出現了問題,這需要我們逐個逐個的去排查,但是我們可以利用上位機去檢查光流模組的好壞以排除因光流模組損壞出現的問題。該上位機使用也十分方便,只需要利用USB轉TTL模組直接與模組相連,連線在電腦視窗上即可以看到資料,十分好用!!
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在技術文件中,技術人員還十分貼心的列寫出可能出現的問題,我們在實際除錯的時候基本上都是文件裡出現過的問題,特別是座標系的問題,這個一定要注意小心安裝,一定要安裝要求來安裝方向,我們當時出現了一個正反饋的問題就是因為模組裝反了,還找了幾天的問題,最後居然是裝反了,值得稱讚的時,客服十分十分十分十分的認真、耐心體貼、負責,我們無論是在比賽前還是在比賽的過程中都遇到了很多的問題,當我們與客服討論時,客服真的是十分十分十分十分認真的回答我們,有不明白的她會問技術人員,也會很耐心的回答我們的問題,真的給你們點贊!!!
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