OpenCV实现机器人对物体进行移动跟随的方法实例

 更新时间:2020年11月09日 10:37:20   作者:Arcann  
这篇文章主要给大家介绍了关于OpenCV实现机器人对物体进行移动跟随的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

1.物体识别

本案例实现对特殊颜色物体的识别,并实现根据物体位置的改变进行控制跟随。

import cv2 as cv

# 定义结构元素
kernel = cv.getStructuringElement(cv.MORPH_RECT, (3, 3))
# print kernel

capture = cv.VideoCapture(0)		
print capture.isOpened()
ok, frame = capture.read()
lower_b = (65, 43, 46)
upper_b = (110, 255, 255)

height, width = frame.shape[0:2]
screen_center = width / 2
offset = 50

while ok:
 # 将图像转成HSV颜色空间
 hsv_frame = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2HSV)
 # 基于颜色的物体提取
 mask = cv.inRange(hsv_frame, lower_b, upper_b)
 mask2 = cv.morphologyEx(mask, cv.MORPH_OPEN, kernel)
 mask3 = cv.morphologyEx(mask2, cv.MORPH_CLOSE, kernel)
 
 # 找出面积最大的区域
 _, contours, _ = cv.findContours(mask3, cv.RETR_EXTERNAL, cv.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

 maxArea = 0
 maxIndex = 0
 for i, c in enumerate(contours):
 area = cv.contourArea(c)
 if area > maxArea:
 maxArea = area
 maxIndex = i
	# 绘制
 cv.drawContours(frame, contours, maxIndex, (255, 255, 0), 2)
 # 获取外切矩形
 x, y, w, h = cv.boundingRect(contours[maxIndex])
 cv.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2)
 # 获取中心像素点
 center_x = int(x + w/2)
 center_y = int(y + h/2)
 cv.circle(frame, (center_x, center_y), 5, (0, 0, 255), -1)

 # 简单的打印反馈数据,之后补充运动控制
 if center_x < screen_center - offset:
 print "turn left"
 elif screen_center - offset <= center_x <= screen_center + offset:
 print "keep"
 elif center_x > screen_center + offset:
 print "turn right"

 cv.imshow("mask4", mask3)
 cv.imshow("frame", frame)
 cv.waitKey(1)
 ok, frame = capture.read()

实际效果图

2.移动跟随

结合ROS控制turtlebot3或其他机器人运动,turtlebot3机器人的教程见我另一个博文:ROS控制Turtlebot3

首先启动turtlebot3,如下代码可以放在机器人的树莓派中,将相机插在USB口即可

代码示例:

import rospy
import cv2 as cv
from geometry_msgs.msg import Twist


def shutdown():
 twist = Twist()
 twist.linear.x = 0
 twist.angular.z = 0
 cmd_vel_Publisher.publish(twist)
 print "stop"


if __name__ == '__main__':
 rospy.init_node("follow_node")
 rospy.on_shutdown(shutdown)
 rate = rospy.Rate(100)

 cmd_vel_Publisher = rospy.Publisher("/cmd_vel", Twist, queue_size=1)
 # 定义结构元素
 kernel = cv.getStructuringElement(cv.MORPH_RECT, (3, 3))
 # print kernel

 capture = cv.VideoCapture(0)
 print capture.isOpened()
 ok, frame = capture.read()
 lower_b = (65, 43, 46)
 upper_b = (110, 255, 255)

 height, width = frame.shape[0:2]
 screen_center = width / 2
 offset = 50

 while not rospy.is_shutdown():
 # 将图像转成HSV颜色空间
 hsv_frame = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2HSV)
 # 基于颜色的物体提取
 mask = cv.inRange(hsv_frame, lower_b, upper_b)
 mask2 = cv.morphologyEx(mask, cv.MORPH_OPEN, kernel)
 mask3 = cv.morphologyEx(mask2, cv.MORPH_CLOSE, kernel)

 # 找出面积最大的区域
 _, contours, _ = cv.findContours(mask3, cv.RETR_EXTERNAL, cv.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

 maxArea = 0
 maxIndex = 0
 for i, c in enumerate(contours):
 area = cv.contourArea(c)
 if area > maxArea:
 maxArea = area
 maxIndex = i
 # 绘制
 cv.drawContours(frame, contours, maxIndex, (255, 255, 0), 2)
 # 获取外切矩形
 x, y, w, h = cv.boundingRect(contours[maxIndex])
 cv.rectangle(frame, (x, y), (x + w, y + h), (255, 0, 0), 2)
 # 获取中心像素点
 center_x = int(x + w / 2)
 center_y = int(y + h / 2)
 cv.circle(frame, (center_x, center_y), 5, (0, 0, 255), -1)

 # 简单的打印反馈数据,之后补充运动控制
 twist = Twist()
 if center_x < screen_center - offset:
 twist.linear.x = 0.1
 twist.angular.z = 0.5
 print "turn left"
 elif screen_center - offset <= center_x <= screen_center + offset:
 twist.linear.x = 0.3
 twist.angular.z = 0
 print "keep"
 elif center_x > screen_center + offset:
 twist.linear.x = 0.1
 twist.angular.z = -0.5
 print "turn right"
 else:
 twist.linear.x = 0
 twist.angular.z = 0
 print "stop"

 # 将速度发出
 cmd_vel_Publisher.publish(twist)

 # cv.imshow("mask4", mask3)
 # cv.imshow("frame", frame)
 cv.waitKey(1)
 rate.sleep()
 ok, frame = capture.read()

总结

到此这篇关于OpenCV实现机器人对物体进行移动跟随的文章就介绍到这了,更多相关OpenCV机器人对物体移动跟随内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • Python实现优雅编写LaTeX的示例代码

    Python实现优雅编写LaTeX的示例代码

    LaTeX 是一种广泛用于排版学术论文、报告、书籍和演示文稿的标记语言,本文主要为大家详细介绍了如何使用 Python 来优雅地编写 LaTeX,提高效率并减少错误,需要的可以参考下
    2024-02-02
  • python实现学生通讯录管理系统

    python实现学生通讯录管理系统

    这篇文章主要为大家详细介绍了python实现学生通讯录管理系统,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2021-02-02
  • Python比较文件夹比另一同名文件夹多出的文件并复制出来的方法

    Python比较文件夹比另一同名文件夹多出的文件并复制出来的方法

    这篇文章主要介绍了Python比较文件夹比另一同名文件夹多出的文件并复制出来的方法,涉及Python针对文件与文件夹的操作技巧,具有一定参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2015-03-03
  • tensorflow可视化Keras框架中Tensorboard使用示例

    tensorflow可视化Keras框架中Tensorboard使用示例

    这篇文章主要为大家介绍了tensorflow可视化Keras框架中Tensorboard使用示例,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2022-05-05
  • Python中%是什么意思?python中百分号如何使用?

    Python中%是什么意思?python中百分号如何使用?

    最近在学习python过程中,发现了%的一些情况,这里就简单介绍一下,,需要的朋友可以参考下
    2018-03-03
  • python 破解加密zip文件的密码

    python 破解加密zip文件的密码

    这篇文章主要介绍了python 如何破解加密zip文件的密码,帮助大家更好的理解和学习使用python,感兴趣的朋友可以了解下
    2021-04-04
  • Ubuntu下Python2与Python3的共存问题

    Ubuntu下Python2与Python3的共存问题

    Linux系统一般自带Python,有时候又自己下载了Python,因此有可能Python2和Python3同时存在。那么当我们在Terminal键入python的时候,会调出哪个Python呢?本文即解决这个问题
    2018-10-10
  • python mongo 向数据中的数组类型新增数据操作

    python mongo 向数据中的数组类型新增数据操作

    这篇文章主要介绍了python mongo 向数据中的数组类型新增数据操作,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2020-12-12
  • Python3enumrate和range对比及示例详解

    Python3enumrate和range对比及示例详解

    这篇文章主要介绍了Python3enumrate和range对比及示例详解,在Python中,enumrate和range都常用于for循环中,enumrate函数用于同时循环列表和元素,而range()函数可以生成数值范围变化的列表,而能够用于for循环即都是可迭代的,需要的朋友可以参考下
    2019-07-07
  • 使用sklearn的cross_val_score进行交叉验证实例

    使用sklearn的cross_val_score进行交叉验证实例

    今天小编就为大家分享一篇使用sklearn的cross_val_score进行交叉验证实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2020-02-02

最新评论