С3. Сортировка и машинное зрение
Цель: построить процесс «обнаружить → распознать → принять решение → направить объект» и измерить качество его работы.
Устройство
В актуальном решении используется покупной конвейер CM-150 и камера OpenMV4 H7 Plus. Самодельный конвейер из ранних чертежей отменён. Конкретный механизм отвода фишки, его интерфейс, скорость ленты и связь камеры с контроллером должны соответствовать установленной конфигурации; по имеющимся материалам эти параметры ещё нельзя выдать как проверенную инструкцию подключения.
Задачу можно начать на неподвижных объектах перед камерой, без запуска конвейера. Полный цикл сортировки выполняется после проверки связки камеры, контроллера и исполнительного механизма преподавателем.
Подготовка
Выберите классы объектов, правила для неизвестного цвета и критерий корректной сортировки. Подготовьте отдельные наборы для настройки и проверки. Зафиксируйте освещение, фон, положение камеры, область интереса и параметры экспозиции.
Порядок исследования
- На неподвижных фишках настройте область интереса и пороги распознавания в OpenMV IDE. Запишите параметры.
- Проверьте алгоритм на другом наборе фишек; не подбирайте пороги по каждому контрольному образцу.
- Для каждого опыта зафиксируйте истинный класс, результат камеры и время или номер события. Учитывайте «не распознано» как отдельный исход.
- После допуска проверьте полный цикл на конвейере: результат классификации, команда исполнительному механизму и фактический накопитель.
- Измените один разрешённый фактор, например освещение, и повторите проверку. Сравните результаты и объясните различия.
Обработка и отчёт
Постройте матрицу ошибок: строки – истинный класс, столбцы – ответ алгоритма. Общая доля верных ответов равна числу правильных классификаций, делённому на число всех предъявлений. Отдельно рассчитайте долю правильно направленных объектов в полном цикле.
Различайте три причины неудачи: ошибку камеры, неверную привязку решения к фишке и ошибку механизма отвода. Если скорость известна, оцените время движения от камеры до исполнительного механизма как t = L / v; при переменной скорости такой расчёт требует уточнения.
Сдать: параметры распознавания, таблицу опытов, матрицу ошибок и описание логики. Шаблон CSV.
Контрольные вопросы
- Почему точность распознавания и точность сортировки различаются?
- Как влияют фон, блики и автоматическая экспозиция?
- Что должен делать алгоритм с неизвестным классом?
- Как избежать применения результата камеры к следующей фишке?