DIY一个基于树莓派和Python的无人机视觉跟踪系统 - CSDN博客
DIY一个基于树莓派和Python的无人机视觉跟踪系统
DIY一个基于树莓派和Python的无人机视觉跟踪系统无人机通过图传将航拍到的图像存储并实时传送回地面站几乎已经是标配。如果想来点高级的——在无人机上直接处理拍摄的图像并实现自动控制要怎么实现呢？其实视觉跟踪已经在一些高端的消费级无人机上有了应用，不过玩现成的永远没有自己动手来劲;）。前段时间DIY了一个无人机三轴云台的视觉跟踪系统，除去云台花了?370，本文将设计思路与实验效果分享出来。一、基本配置1.1 硬件计算平台：树莓派3 (?219.00)摄像头：USB网络摄像头(?108.00)云台：参考上一篇博文FY650的组装JoyStick摇杆：用于测试和干预云台(?8.00)Arduino UNO开发板：用于JoyStick输出信号的采集与AD转换并与树莓派串口通信(?35.00)1.2 软件编程语言：Python集成开发环境1：Eclipse，在windows平台上的视觉算法编程调试集成开发环境2：Geany，在Linux平台上的算法与云台联调1.3 准备知识前面的几篇博文分别介绍了这个系统用到的基本知识：二、设计步骤2.1 云台调试(1) 搭建一个用JoyStick控制云台转动的系统因为树莓派GPIO没有模拟输入口，因此JoyStick接Arduino完成输入模拟信号的AD转换，并将转换后的信号通过串口发送给树莓派。通过这个系统结合示波器，搞清楚了所用云台转动控制的原理和控制信号特征。云台调试阶段系统连接图如下所示。最终通过树莓派的GPIO控制云台俯仰和水平转动。一开始想用Gopro作为视频采集设备，但查了很多资料也尝试了各种方法发现暂时没法实现（如果有的话请留言告诉我:），因此换了个便宜的网络摄像头。Gopro可以通过wifi将图像实时传给手机或pad，就是不能传给树莓派。(2) 编写云台控制算法根据上一步得到的云台控制信号特征，编写云台控制算法。输入是目标中心与图像中心的偏移量△x，△y，输出为云台俯仰、水平的控制变量dx，dy。是的，摄像头外壳是纸糊的-_-。2.2 算法调试(1) 在windows平台上写跟踪算法USB摄像头接上电脑用Eclipse写跟踪算法，输出偏差量等参数调试。(2) 拷贝算法到树莓派调试 因为树莓派有多个GPIO可连云台，因此云台跟踪控制必须要在树莓派上调试。Python多平台部署的优点在这就体现出来了，直接将算法拷贝到树莓派即可运行调试。调试过程稍有点复杂，一开始的效果不好，耐心调，耐心改算法，效果也就慢慢出来了。动起来的效果我们来看看下面的内容。三、跟踪演示 室内跟踪效果视频链接：跟踪效果截图：目前云台和摄像头已经装上650无人机，航拍时的效果还有待实验。欢迎留言或邮件讨论：）转载请注明出处（本文更新链接）：
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树莓派电脑的各种奇怪用途：250元的主机会飞：四旋翼飞行器这是采用树莓派电脑控制的旋翼飞行器，可以装备智能手机用的那种微型摄像头，相对普通旋翼飞行器+相机的航拍组合，不仅成本更低，而且能够实现更复杂的功能，比如航拍录像或者实时航拍影像无线传输，也就是说，这玩意简直就是未来战争片中那些微型侦察机/间谍机。低成本COD无人机：微型遥控坦克这个玩意好凶悍，遥控小坦克！它由树莓派控制，不仅能接收遥控指令，还能用摄像头无线传输车子看到的影像，也就是实现了陆上无人机的基本功能，如果给它装上小手枪的话……大家还记得COD6、COD8中那些能发射导弹、转管机枪的空中/陆上无人机么？看起来不牛X但实际很强：超级计算机市售的树莓派机箱一般不便宜，而部分玩家的想象力总是超乎想象：用乐高积木做树莓派机箱！而且顺便也真玩起了高端“积木”技术，把几十台树莓派给联合成了一台超级计算机！这恐怕是史上最便宜、最低功耗的超级计算机了。摇身一变成为未来战士：个人随身电脑通过锂电池给树莓派供电，再用眼睛前那个玩意当显示器，是不是很有未来战士的Feel呢？虽然树莓派的性能不是很强，但它的扩展性能的确很好，如果某一天美帝拿这个设计重启OICW（简单来说，就是未来战士）计划，不要太惊讶！不仅会飞还秒杀火箭：氢气球近太空航拍又是一个把树莓派挂上飞行器的家伙，这个盒子里装有树莓派电脑以及一些高度传感器之类硬件，而它的主要任务就是，乘着氢气球直奔近太空，收集点数据，拍个照片，然后再回来。担心可行性？实际上，它已经做到了，样张都超过一张了，成本超低，还不产生温室气体，你还在发射火箭？弱爆了。专业应用：iPhone/iPad无线打印机现在有些新潮用户喜欢拿自己的iPad来办公，搭个键盘后在性能要求不高的领域其实也还算够用，不过问题是不好打印，iPhone/iPad虽然支持AirPrint无线打印，但是相关的产品价格都比较高，于是高玩就把打印机连接到树莓派，形成一个AirPrint打印机终端，这下不用重新买打印机了，挺方便。专业应用：超多功能服务器Linux是个网络功能非常强大的系统，凭借这套系统，软件好手能把树莓派做成Apache、MySQL、PHP、WebCam等各种功能的服务器，而“翻墙”爱好者还把它做成TOR匿名浏览中继或私人VPN服务器。专业应用：有线显示器变无线Intel WiDi无线显示器相信很多人都听过，不过其实现起来有很多硬件方面的限制，因此真正这样玩的人不多。现在树莓派能够把任意HDMI的显示器，甚至RCA接口的电视，变成一个无线显示器！这听起来可能挺好玩，不过和WiDi一样，这种无线显示器也难以避免有延迟问题，因此想靠它玩游戏的话还是别想了。专业应用：天气监测站、红绿灯控制其实除了USB接口之类扩展外，树莓派还能提供PIC单片机编程支持，通过这些支持，树莓派能搭配传感器、LED灯实现非常广泛的应用功能，比如天气监测站、红绿灯控制等等，上图就是用树莓派做出来的简易温度/风速实时监测工具。专业应用：廉价数据包分析器这个玩家把树莓派嵌入到了排插里面，并把网络接口一分为二实现一个输入，一个输出，这样的设计可以用来做路由器等网络终端，但制作者的想法是，用这个东西监控另一台电脑的网络数据包，以便进行软件破解、网络优化之类操作。
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四旋翼飞行器 这些配件是哪个地方掏来的。能不能说说。TB上全是巴掌大的。
前两个有没有DIY 教程啊？顺便问下，这是沙发么来自
前两个有没有DIY 教程啊？顺便问下，这是沙发么来自
地球已阻止不了树莓派....求服务器教材及AirPrint服务教材来自
估计会有人把树莓派的硬件升级的，那时候就更牛了，没事运行个win7。来自
引用 的话：估计会有人把树莓派的硬件升级的，那时候就更牛了，没事运行个win7。来自WIN7 X86架构，并且非开源。树莓派 ＡＲＭ的，所以。。。他们可能是不会有结果的。。有Ｘ８６的小主板，性能较高，运行ＷＩＮ 系列的应该都没有问题，但是体积和功耗都比较大。价格也不便宜。可玩性也不高。
四旋翼飞行器 这些配件是哪个地方掏来的。能不能说说。TB上全是巴掌大的。
我早就想买了，可惜没钱攒呗。
其实，做成潮流了，有官方生态圈就是好~前几年的神座dockstar就没这么火~当年20刀淘的~后面再淘了一个直接被弄成免费了。=_=bbb
请问那个天气监测站和红绿灯控制以及超多功能服务器需要哪些配件？有教程吗？
土豪啊，用树莓派桌这种东西……用最基本的51就够用了，竟然用树莓派
那个计算机是怎么弄的啊
求打印机的教程。。。。
四轴的电源怎么解决。。
引用 的话：四旋翼飞行器 这些配件是哪个地方掏来的。能不能说说。TB上全是巴掌大的。不要直接搜四轴飞行器啊，搜xxd电机 电调。根据这些推到店家，找一个好一点的店家在那把零零碎碎的东西买齐
那个坦克好流弊，我早就想做一个COD里的无人神器了
强悍啊！！！
引用 的话：估计会有人把树莓派的硬件升级的，那时候就更牛了，没事运行个win7。 来自果壳精选我觉得可以考虑Intel的arduino Galileo来干这个
引用 的话：地球已阻止不了树莓派....求服务器教材及AirPrint服务教材 来自果壳精选同求啊
请问51指什么？？
喜欢，可以直接买一个咩
揭秘树莓派背后的秘密
哪里可以买到？
引用 的话：四旋翼飞行器 这些配件是哪个地方掏来的。能不能说说。TB上全是巴掌大的。顶一下,果壳没有能人做出来或者一起探讨啊啊啊
引用 的话：请问那个天气监测站和红绿灯控制以及超多功能服务器需要哪些配件？有教程吗？天气监测站可以直接到天气网上抓包，要是自己做得弄很多配件才行。红绿灯弄三种颜色的发光二极管和插线应该就行了。
引用 的话：WIN7 X86架构，并且非开源。树莓派 ＡＲＭ的，所以。。。他们可能是不会有结果的。。有Ｘ８６的小主板，性能较高，运行ＷＩＮ 系列的应该都没有问题，但是体积和功耗都比较大。价格也不便宜。可玩性也不高...哈哈，时间真快，win10都出来了
引用 的话：哈哈，时间真快，win10都出来了嗯，我被时间和微软打脸了。
话说都不带扩展链接地址的么
能给我做个无人飞行器不来自
哈哈哈 51什么模块都没有怎么做...土豪才不用200的树莓派，土豪用4000+的ZedBoard
注意图中用的是红版树莓派
厉害了，我要搞大疆M100的飞控。能教教我不
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打算用树莓做自主飞行的无人机，看看是不是可行收藏
首先为了区别遥控飞机和无人机，我打算不用遥控。打算用apm飞控（apm只管怎么飞，树莓派决定往哪飞）树莓派配置成服务端，用TCP/IP来与远程电脑建立可靠通讯。（可以传输一些飞行参数，如高度，gps点，电量，视频流等）树莓派配置了Mysql服务，飞行时为了防止动态IP的变化，会将当前IP传到MySQL服务器，控制电脑从MYsql获取IP。因为Linux是非实时操作系统，我打算用导入任务的方式让它自主飞行，设置至少一个降落点，起飞点，通过设置路线上GPS节点来控制路线。然后树莓派插上4G流量卡来接入internet，因为是自主飞行，网络延迟的影响应该不是很大…我就想问这样的理论是可行的么?…
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…感觉加上电池组，外壳啥的质量很大啊…不过楼主加油_(:з」∠)_
最擔心的還是電池，以及重量。據我說知，用4G很費電的。
排除空气质量、风速过大等等外界因素如楼上所说，可行，但是电源问题是一个非常头疼的事情。
我居然在这里遇见了模友gps设定航线不就行了……
理论不可行，除非你是材料学的专家
理论可行的，我是航模爱好者，就是与apm通信等问题要考虑考虑
没研究过，不过按程序员的思维，这个想法是可以实现的
pix官方支持树莓派
学特色小吃哪家好? 找苏味轩 包教包会 一费到底 学2送2 自己创业做老板!
考虑重量、4G、GPS 乱七八糟的，能飞个十分八分就不错了......飞控不能实时控制飞行状态吗?
树莓派准备放在无人机上?功耗太高了吧?
apm本身就有多航点飞行啊！
我操很危险的感觉
精神上支持你
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黑客来打劫：基于树莓派的SkyJack四轴无人机
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菲尔宾 (Carrie Anne Philbin)著，方可（树莓派实验室）译
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