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Projeto de controle do gimbal de câmera 2-DOF, com suporte a rastreamento automático de cor, rosto e QR code.

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📋 Funcionalidades

• 🎮 Controle manual do gimbal pelo teclado
• 🎯 Rastreamento automático de objetos por cor
• 👤 Rastreamento automático de rosto
• 📱 Rastreamento automático de QR code
• 🔒 Mecanismo de bloqueio de alvo
• 🚀 Inicialização rápida (usando o backend DSHOW)

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🛠 Configuração de hardware

• Modelo do servo: SCS009
• Atribuição dos servos:
  • Servo 1: controle de rotação esquerda/direita
  • Servo 2: controle de inclinação cima/baixo
• Método de comunicação: placa de driver de barramento serial
• Chip da placa de driver: CH343
• Taxa de transmissão: 1 Mbps por padrão

Parâmetros dos servos

Parâmetro	Servo 1 (esquerda/direita)	Servo 2 (cima/baixo)
Faixa	220-802	220-511
Posição central	511	511
Descrição	220 = esquerda, 802 = direita	220 = cima, 511 = posição central

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📁 Estrutura do projeto

2-DOF-Camera-Gimbal/
├── docs/            # documentação e tutoriais
│   └── tutorials/  # arquivos de tutorial
├── examples/        # programas de exemplo
│   ├── auto_tracking_demo.py  # demonstração completa de rastreamento
│   ├── basic_usage.py        # exemplo de uso básico
│   ├── keyboard_control.py    # exemplo de controle por teclado
│   └── diagnostic.py         # ferramenta de diagnóstico
├── src/            # código-fonte
│   ├── detectors/  # detectores de alvo
│   │   ├── color_detector.py
│   │   ├── face_detector.py
│   │   └── qr_detector.py
│   ├── trackers/  # controlador de rastreamento
│   │   └── tracking_controller.py
│   └── sc_servo.py  # biblioteca de comunicação com os servos
├── .gitignore
├── requirements.txt
└── README.md

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🚀 Início rápido

Instalar as dependências

pip install -r requirements.txt

Localizar os dispositivos disponíveis

Localizar as câmeras disponíveis

python examples/list_cameras.py

Localizar as portas seriais disponíveis

python examples/list_ports.py

Executar a demonstração

Configure com argumentos de linha de comando:

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

Descrição dos parâmetros

• --camera ou -c: índice da câmera (padrão 0)
• --port ou -p: porta serial (padrão COM3)
• --color ou -C: cor padrão (padrão red)

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🎮 Instruções de uso

Teclas de atalho

Tecla	Função
1	Alternar para o modo de rastreamento de rosto
2	Alternar para o modo de rastreamento de cor
C	Conectar o gimbal
R	Centralizar o gimbal
T	Bloquear/iniciar o rastreamento do alvo
S	Parar o rastreamento
X	Modo de cor: vermelho
Y	Modo de cor: verde
Z	Modo de cor: azul
Q	Sair do programa

Fluxo de uso do rastreamento automático

1. Pressione C para conectar o gimbal
2. Escolha o modo (pressione 1 ou 2)
3. Mova o objeto-alvo para o centro da imagem
4. Pressione T para bloquear o alvo
5. Mova o alvo e o gimbal o seguirá automaticamente

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📚 Documentação e tutoriais

Para ver os tutoriais detalhados, consulte o diretório docs/tutorials/:

• 01-快速开始指南.md - Primeiros passos de uso
• 02-硬件与环境准备.md - Lista de hardware e preparação do ambiente
• 03-基础使用.md - Controle por teclado e uso básico
• 04-高级功能与追踪.md - Recursos avançados e rastreamento em detalhes
• 05-故障排除.md - Problemas comuns e soluções

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🔧 Notas técnicas

Parâmetros de controle do rastreamento

Podem ser ajustados em src/trackers/tracking_controller.py:

Parâmetro	Valor padrão	Descrição
kp_pan	0.08	Ganho proporcional do rastreamento esquerda/direita
kp_tilt	0.12	Ganho proporcional do rastreamento cima/baixo
dead_zone	30	Zona morta (pixels); dentro dessa faixa o gimbal não se move
min_move_interval	0.15	Intervalo mínimo de movimento (segundos)

Mecanismo de bloqueio de alvo

Após o bloqueio, o sistema seleciona o alvo de acordo com os seguintes critérios:

• Mais próximo do ponto de bloqueio (peso 70%)
• Tamanho mais semelhante ao do momento do bloqueio (peso 30%)

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📖 Especificações do servo

• Modelo: SCS009
• Tensão de operação: 4-7,4 V (6 V típico)
• Torque de bloqueio: 2,3 kg·cm a 6 V
• Protocolo: porta serial assíncrona half-duplex (TTL)