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[高级教程] 【N+】千里马Plus项目式课程 - 09 识物停车

本帖最后由 Nplus实验室于 2023-6-16 10:11 编辑

【N+】千里马Plus项目式课程

09 视觉巡线4

- N+桃李科教

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教学目标
1.了解图像识别功能；
2.学习物体识别；
3.完成识物停车的程序。

教学准备
千里马、地图、数据线、卡片

教学过程
导入 → 图像识别 → 20类识别 → 项目程序 → 总结

1.导入
（1）课程回顾：
PID算法在视觉巡线中的作用？
调节巡线的速度，尤其是转弯时的速度，使其处在相对平稳的状态，同时降低因阻力等因素带来的误差。
本节课我们将继续学习千里马的Ai功能。

2.图像识别
图像识别技术是人工智能的一个重要领域。它是指对图像进行对象识别，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。

图像识别，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，是应用深度学习算法的一种实践应用。现阶段图像识别技术一般分为人脸识别与商品识别，人脸识别主要运用在安全检查、身份核验与移动支付中；商品识别主要运用在商品流通过程中，特别是无人货架、智能零售柜等无人零售领域。

2.1图像识别的原理
图像的传统识别流程分为四个步骤：

图像采集：顾名思义，通过摄像头采集图像，为了后面的识别工作做准备。
图像预处理：经过一系列算法，对图像中的一些信息进行分析和处理。
特征提取：根据上步处理过的信息，在其中提取关键信息，如：颜色、外轮廓等等。
图像识别：将提取的信息与样本库中的内容进行比对，在小方舟传感器的图像识别中既包含内置的样本库还可以通过学习来丰富样本库。

2.2图像识别的应用
2.2.1拍照识图
很多app可以实现，对着植物、动物拍照，可以识别出它的品种。例如拍照识，形色识别迅速，通常能在5秒内给出结果。识别结果也更加准确，并且能给出多个相似结果、对比图片等等，帮助用户更准确的判断结果。

2.2.2商品推荐
将用户拍摄的图片在商品库中搜索，找到同款或相似的商品，进行商品销售或者相关商品推荐。以淘宝为例，消费者在通过关键字“羽绒服”进行检索，得到几万个不同的结果，通过商品可视特征的提取和匹配，对数以百万计的商品图片实现图片到图片的智能化检索。

2.2.3商品的分类监测
通过识别商品的包装，判断商品的属性。比如消费者进店后拿了又放到其他位置打乱商品原来的的顺序与管理。可在后台链接语音系统，当商品发生错乱时，基于用户语音提醒，方便商品的管理，减少了商超的分拣员；当商品的货架缺货时，可自动提醒后台增补货源以对货仓进行清查；以及对该类商品的统计分析，每周每月的消费量等。

3. 物体识别
3.1 20类物体识别
小方舟里面的物体识别功能有两种，一种是20类物体识别，使用的是现有的模型；另一种是训练模型，可以识别物体、场景等。智能追踪使用的是20类物体识别。
20类，顾名思义，只能识别20类物体，这20类，分别为：飞机，自行车，鸟，船，瓶子，公共汽车，车，猫，椅子，牛，桌子，狗，马，摩托车，人，盆栽，羊，沙发，火车，屏幕。

3.2学习和识别
使用下面程序，可以切换至20类模式的学习。

1.程序刷入成功后。当检测到20类物体时，屏幕上会用白色方框框选出检测到的物体，如果未检测到，则不出现白色边框。出现白色边框后，按下千里马的A键，进行学习。

2.学习成功之后，在方框的右上角显示类别和准确度。当千里马遇到同类物体时，屏幕上会有白色方框自动框选出物体，并显示该物体的类别。

3.3程序语句
20类识别需要用到的程序如下：

	获取物体分类名称，例如“猫”、“飞机”等，与20类名称要对应好即可。这一语句只能用于20类物体识别。
	判断获取数据的准确度
	判断是否存在数据，即是否出现白色边框

3.4物体识别的使用
目标：千里马识别下面两种物体，并在屏幕显示对应类别。

3.4.1程序流程图
先判断是否存在数据，再判断准确度，最后再判断获取的分类名称，程序流程图如下图所示。

3.4.2程序编写
1.逻辑判断程序如下图所示。

2.加上循环、学习等语句，完整程序如下。

4.项目程序
目标：实现在循迹巡线过程中，识别到人之后，根据千里马与人的距离，选择减速行驶还是直接停止行驶。

4.1程序流程图
人与摄像头的距离是根据方框的宽度和高度来判断的，程序流程图如下图所示：

4.2程序编写
1.新建变量“W1”，为获取的宽度。

2.使用前面课程中四路循迹的程序。

3.定义学习的函数，短按A键，学习数据；长按A键，清除学习数据。

4.新建变量“i”，初始值为0，按下B键后，设定为“1”；当识别分类为“人”时，将变量设定为“2”。

5.当i=1时，以35、70的速度循迹；当i=2时，判断W1的值，如果W1<70，说明距离人脸还比较远，减速行驶；如果W1>90，说明距离人脸比较近，直接停止。

6.加上循环和学习程序，完整程序如下图所示。

7.程序刷入后，千里马学习人脸（卡片或者真人均可），然后放在地图上进行测试，根据测试结果修改变量“W1”的取值范围与循迹速度。

5.总结
1.千里马20类识别可以识别哪些类别？
2.20类识别在逻辑判断时，与颜色识别有什么不同？

6.课后作业
1.如果使用摄像头进行巡线，应该怎么实现“识物停车”的项目程序？