Capítulo 6: Reconhecimento de cores

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Objetivo deste capítulo: fazer com que o NanoCam reconheça a cor dos objetos na imagem e obtenha as coordenadas para aplicações como triagem.

Princípio

Baseia-se no espaço de cor HSV (matiz-saturação-valor). A imagem RGB565 emitida pela câmara é processada pelo motor ColorDetector do esp-dl, que reduz a imagem para a resolução de 80×80 para eliminar ruído e, em seguida, converte-a pixel a pixel para valores HSV, comparando com os limiares predefinidos das 7 cores.

Limiares de cor predefinidos (escala H padrão do OpenCV, escala 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 lê os dados RGB565 tal como estão, sem trocar os canais.

Passos

6.1 Entrar no modo de cor

ai_mode:3

O dispositivo reinicia automaticamente e entra no modo de deteção de cor; o LED RGB WS2812 (GPIO18) mostra a cor atualmente reconhecida.

Consulte o manual do protocolo da porta serial para a lista completa de comandos.

6.2 Observar o resultado do reconhecimento

Coloque um objeto de cor sólida em frente da câmara e abra http://<IP> no navegador; irá ver:

• Retângulo colorido a marcar a região da cor detetada

• Texto da etiqueta de cor (red/yellow/green/blue/purple/white/black)

• A cor da caixa e da etiqueta corresponde à cor realmente detetada

O modo de cor apenas faz sobreposição na imagem (OSD), sem saída de registos pela porta serial. Para obter as coordenadas, leia através dos registos I2C.

6.3 Ler os dados de deteção por I2C

O NanoCam funciona como I2C Slave (endereço 0x33, GPIO SDA=41 SCL=42) e atualiza em tempo real as coordenadas do centro da caixa de deteção.

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

Código

Motor de deteção principal

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

// Construir o detetor; set_bgr(false) garante canais de cor corretos
ColorDetector detector;
detector.set_bgr(false);
detector.set_detection_shape({80, 80, 1});
// Registar os limiares das 7 cores
detector.register_color({h_lo, h_hi, s_lo, s_hi, v_lo, v_hi}, area_min, "red");
// Deteção
auto &results = detector.detect((uint16_t *)frame->buf,
    {(int)frame->height, (int)frame->width, 3});

// Percorrer os resultados, desenhar caixas + etiquetas
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);
    }
}

Efeito

Objeto vermelho/verde/azul → cor reconhecida → caixa + etiqueta desenhadas → coordenadas pela I2C → é possível ligar um servo para triagem.

Próximo capítulo: Capítulo 7: Leitura de códigos QR

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