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2-DOF-Kamera-Gimbal-Steuerungsprojekt mit automatischem Farb-, Gesichts- und QR-Code-Tracking.

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📋 Funktionen

• 🎮 Manuelle Gimbal-Steuerung per Tastatur
• 🎯 Automatisches Tracking farbiger Objekte
• 👤 Automatisches Gesichts-Tracking
• 📱 Automatisches QR-Code-Tracking
• 🔒 Zielverriegelungsmechanismus
• 🚀 Schnellstart (mit DSHOW-Backend)

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🛠 Hardware-Konfiguration

• Servo-Modell: SCS009
• Servo-Zuordnung:
  • Servo Nr. 1: Steuerung der Links-/Rechts-Drehung
  • Servo Nr. 2: Steuerung der Auf-/Ab-Neigung
• Kommunikationsart: Serielle Bus-Treiberplatine
• Chip der Treiberplatine: CH343
• Baudrate: Standard 1Mbps

Servo-Parameter

Parameter	Servo Nr. 1 (Links/Rechts)	Servo Nr. 2 (Auf/Ab)
Bereich	220-802	220-511
Mittelstellung	511	511
Beschreibung	220=links, 802=rechts	220=oben, 511=Mittelstellung

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📁 Projektstruktur

2-DOF-Camera-Gimbal/
├── docs/            # Dokumentation und Tutorials
│   └── tutorials/  # Tutorial-Dateien
├── examples/        # Beispielprogramme
│   ├── auto_tracking_demo.py  # Vollständige Tracking-Demo
│   ├── basic_usage.py        # Beispiel für die grundlegende Nutzung
│   ├── keyboard_control.py    # Beispiel für die Tastatursteuerung
│   └── diagnostic.py         # Diagnosewerkzeug
├── src/            # Quellcode
│   ├── detectors/  # Zieldetektoren
│   │   ├── color_detector.py
│   │   ├── face_detector.py
│   │   └── qr_detector.py
│   ├── trackers/  # Tracking-Controller
│   │   └── tracking_controller.py
│   └── sc_servo.py  # Servo-Kommunikationsbibliothek
├── .gitignore
├── requirements.txt
└── README.md

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🚀 Schnellstart

Abhängigkeiten installieren

pip install -r requirements.txt

Verfügbare Geräte finden

Verfügbare Kameras finden

python examples/list_cameras.py

Verfügbare serielle Schnittstellen finden

python examples/list_ports.py

Demo ausführen

Konfiguration über Kommandozeilenparameter:

python examples/auto_tracking_demo.py --camera 0 --port COM3 --color red

Parameterbeschreibung

• --camera oder -c: Kamera-Index (Standard 0)
• --port oder -p: Serielles Gerät (Standard COM3)
• --color oder -C: Standardfarbe (Standard red)

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🎮 Bedienung

Tastenkürzel

Taste	Funktion
1	In den Gesichts-Tracking-Modus wechseln
2	In den Farb-Tracking-Modus wechseln
C	Gimbal verbinden
R	Gimbal in die Mittelstellung bringen
T	Ziel verriegeln/Tracking starten
S	Tracking stoppen
X	Farbmodus: Rot
Y	Farbmodus: Grün
Z	Farbmodus: Blau
Q	Programm beenden

Ablauf des automatischen Trackings

1. C drücken, um das Gimbal zu verbinden
2. Modus wählen (1 oder 2 drücken)
3. Das Zielobjekt in die Bildmitte bewegen
4. T drücken, um das Ziel zu verriegeln
5. Das Ziel bewegen; das Gimbal folgt automatisch

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📚 Dokumentation und Tutorials

Detaillierte Tutorials finden Sie im Verzeichnis docs/tutorials/:

• 01-快速开始指南.md - Schneller Einstieg in die Nutzung
• 02-硬件与环境准备.md - Hardware-Liste und Umgebungsvorbereitung
• 03-基础使用.md - Tastatursteuerung und grundlegende Nutzung
• 04-高级功能与追踪.md - Erweiterte Funktionen und Tracking im Detail
• 05-故障排除.md - Häufige Probleme und Lösungen

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🔧 Technische Hinweise

Tracking-Parameter

In src/trackers/tracking_controller.py anpassbar:

Parameter	Standardwert	Beschreibung
kp_pan	0.08	Proportionalverstärkung für das Links-/Rechts-Tracking
kp_tilt	0.12	Proportionalverstärkung für das Auf-/Ab-Tracking
dead_zone	30	Totzone (Pixel); innerhalb dieser Zone erfolgt keine Bewegung
min_move_interval	0.15	Minimales Bewegungsintervall (Sekunden)

Zielverriegelung

Nach dem Verriegeln wählt das System das Ziel nach folgenden Kriterien aus:

• Geringster Abstand zum Verriegelungspunkt (Gewichtung 70 %)
• Größte Ähnlichkeit mit der Größe zum Zeitpunkt der Verriegelung (Gewichtung 30 %)

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📖 Servo-Spezifikationen

• Modell: SCS009
• Betriebsspannung: 4V-7.4V (typisch 6V)
• Blockierdrehmoment: 2.3kg·cm bei 6V
• Protokoll: Halbduplex-asynchrone serielle Schnittstelle (TTL)