Capítulo 6: Reconhecimento de cores

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Objetivo do capítulo: fazer o NanoCam reconhecer a cor dos objetos na imagem e obter as coordenadas para aplicações como triagem.

Princípio

Baseia-se no espaço de cores HSV (matiz-saturação-valor). A imagem RGB565 da câmera é processada pelo mecanismo ColorDetector do esp-dl, que redimensiona a imagem para 80×80 para reduzir ruído, converte pixel a pixel em valores HSV e os compara com os 7 limiares de cor predefinidos.

Limiares de cor predefinidos (escala H padrão do OpenCV, 0-180)

Cor	Matiz (H)	Saturação (S)	Valor (V)	Limiar de área
Vermelho	0-15	70-255	90-255	64
Amarelo	23-33	70-255	90-255	64
Verde	34-75	70-255	90-255	64
Azul	97-124	70-255	90-255	64
Roxo	125-155	70-255	90-255	64
Branco	0-180	0-40	200-255	80
Preto	0-180	0-255	0-50	80

O matiz usa a escala 0-180 do OpenCV (correspondente a 0-360°). set_bgr(false) garante que a biblioteca leia os dados RGB565 como estão, sem trocar os canais.

Passos

6.1 Entrar no modo de cores

ai_mode:3

O dispositivo reinicia automaticamente no modo de detecção de cores; o LED RGB WS2812 (GPIO18) mostra a cor reconhecida no momento.

Consulte o manual do protocolo serial para todos os comandos.

6.2 Observar o resultado do reconhecimento

Coloque um objeto de cor sólida diante da câmera e abra http://<IP> no navegador; será exibido:

• Um retângulo colorido marcando a região de cor detectada

• O texto do rótulo da cor (red/yellow/green/blue/purple/white/black)

• A cor da caixa e do rótulo corresponde à cor detectada

O modo de cores apenas faz sobreposição na imagem (OSD) e não gera logs na porta serial. Para obter as coordenadas, leia os registradores I2C.

6.3 Ler os dados de detecção via I2C

O NanoCam atua como slave I2C (endereço 0x33, GPIO SDA=41 SCL=42) e atualiza em tempo real as coordenadas do ponto central da caixa de detecção.

Registrador	Conteúdo	Tipo de dado
0x28-0x29	Centro X	int16 BE
0x2A-0x2B	Centro Y	int16 BE
0x2C-0x2D	ID reconhecido	int16 BE

Código

Mecanismo central de detecção

components/modules/ai/who_color_detection.cpp — baseado no ColorDetector do esp-dl:

// 构建检测器,set_bgr(false) 确保颜色通道正确
ColorDetector detector;
detector.set_bgr(false);
detector.set_detection_shape({80, 80, 1});
// 注册 7 种颜色阈值
detector.register_color({h_lo, h_hi, s_lo, s_hi, v_lo, v_hi}, area_min, "red");
// 检测
auto &results = detector.detect((uint16_t *)frame->buf,
    {(int)frame->height, (int)frame->width, 3});

// 遍历结果画框+标签
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);
    }
}

Resultado

Objetos vermelhos/verdes/azuis → cor identificada → caixa + rótulo desenhados → coordenadas enviadas via I2C → prontas para triagem com um servo.

Próximo capítulo: Capítulo 7: Leitura de código QR

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