Capitolo 6: Riconoscimento dei colori
Obiettivo del capitolo: far riconoscere a NanoCam il colore degli oggetti nell'immagine e ottenere le coordinate per applicazioni come lo smistamento.
Funzionamento
Basato sullo spazio colore HSV (tonalità-saturazione-valore). L'immagine RGB565 emessa dalla fotocamera viene elaborata dal motore ColorDetector di esp-dl: dopo aver ridotto l'immagine a 80×80 di risoluzione per attenuare il rumore, ogni pixel viene convertito in valore HSV e confrontato con le soglie predefinite di 7 colori.
Soglie di colore predefinite (intervallo H standard di OpenCV, scala 0-180)
| Colore | Tonalità (H) | Saturazione (S) | Valore (V) | Soglia di area |
|---|---|---|---|---|
| Rosso | 0-15 | 70-255 | 90-255 | 64 |
| Giallo | 23-33 | 70-255 | 90-255 | 64 |
| Verde | 34-75 | 70-255 | 90-255 | 64 |
| Blu | 97-124 | 70-255 | 90-255 | 64 |
| Viola | 125-155 | 70-255 | 90-255 | 64 |
| Bianco | 0-180 | 0-40 | 200-255 | 80 |
| Nero | 0-180 | 0-255 | 0-50 | 80 |
La tonalità utilizza la scala 0-180 di OpenCV (corrispondente a 0-360°).
set_bgr(false)garantisce che la libreria legga i dati RGB565 così come sono, senza scambiare i canali.
Procedura
6.1 Entrare in modalità colore
ai_mode:3Il dispositivo si riavvia automaticamente e passa alla modalità di rilevamento dei colori; il LED RGB WS2812 (GPIO18) mostra il colore attualmente riconosciuto.
Per tutti i comandi vedi il manuale del protocollo seriale.
6.2 Osservare il risultato del riconoscimento
Metti un oggetto di colore uniforme davanti alla fotocamera; aprendo http://<IP> nel browser vedrai:
- Un riquadro colorato che delimita l'area del colore rilevato
- Un'etichetta testuale del colore (red/yellow/green/blue/purple/white/black)
- Il colore del riquadro e dell'etichetta corrisponde a quello effettivamente rilevato
La modalità colore esegue solo la sovrapposizione sull'immagine (OSD) e non produce log sulla porta seriale. Per ottenere le coordinate, leggile tramite i registri I2C.
6.3 Lettura dei dati di rilevamento via I2C
NanoCam opera come slave I2C (indirizzo 0x33, GPIO SDA=41 SCL=42) e aggiorna in tempo reale le coordinate del centro del riquadro rilevato.
| Registro | Contenuto | Tipo di dato |
|---|---|---|
| 0x28-0x29 | Centro X | int16 BE |
| 0x2A-0x2B | Centro Y | int16 BE |
| 0x2C-0x2D | ID riconosciuto | int16 BE |
Codice
Motore di rilevamento principale
components/modules/ai/who_color_detection.cpp — basato su esp-dl ColorDetector:
// costruisce il detector, set_bgr(false) garantisce i canali colore corretti
ColorDetector detector;
detector.set_bgr(false);
detector.set_detection_shape({80, 80, 1});
// registra le soglie dei 7 colori
detector.register_color({h_lo, h_hi, s_lo, s_hi, v_lo, v_hi}, area_min, "red");
// rilevamento
auto &results = detector.detect((uint16_t *)frame->buf,
{(int)frame->height, (int)frame->width, 3});
// scorre i risultati disegnando riquadro + etichetta
for (int ci = 0; ci < (int)results.size(); ci++) {
for (int ri = 0; ri < (int)results[ci].size(); ri++) {
color_detect_result_t &res = results[ci][ri];
draw_rect(frame, res.box[0], res.box[1], res.box[2], res.box[3], color_lcd);
fb_gfx_print(frame, lx, ly, color_lcd, color_name);
}
}Risultato
Oggetto rosso/verde/blu→riconoscimento del colore→riquadro + etichetta→coordinate in uscita via I2C→possibile collegare un servo per lo smistamento.
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