Tracker Turret
Introducere
Tracker Turret este un sistem capabil să detecteze, urmărească și estimeze distanța față de o persoană aflată în mișcare. Proiectul utilizează procesare video în timp real și un sistem mecanic de rotație pentru a orienta tureta către ținta detectată.
Ideea proiectului a pornit de la dorința de a combina procesarea video cu sisteme embedded și control hardware în timp real. Sistemul folosește două camere pentru estimarea poziției și a distanței țintei, iar mișcarea este realizată prin servo motoare controlate de un microcontroler dedicat.
Scopul proiectului este realizarea unei platforme capabile să urmărească automat o persoană și să ofere informații despre poziția și distanța acesteia. Proiectul poate avea aplicații în:
- sisteme de supraveghere
- robotică
- automatizare
- sisteme autonome
- cercetare în domeniul computer vision
Proiectul este util atât pentru dezvoltarea cunoștințelor legate de embedded systems și procesare video, cât și pentru integrarea componentelor hardware și software într-un sistem complex.
Descriere generală
Sistemul este împărțit în două componente principale:
- modulul de procesare video
- modulul de control hardware
Procesarea video este realizată folosind două camere conectate la plăci Avnet i.MX8M. Acestea rulează algoritmi OpenCV pentru:
- detectarea persoanelor
- urmărirea țintei
- estimarea distanței folosind diferența de unghi dintre camere
Datele procesate sunt transmise prin comunicație serială către placa Arduino Uno, responsabilă de controlul hardware al sistemului.
Arduino Uno controlează:
- servo motoarele pentru mișcarea turetei
- panourile LED pentru afișarea stării sistemului
- butoanele de control ale utilizatorului
Controlul servo motoarelor este realizat folosind semnale PWM. Butoanele sunt gestionate folosind întreruperi hardware pentru răspuns rapid, iar timerele sunt utilizate pentru actualizarea periodică a poziției și sincronizarea componentelor.
Comunicarea dintre componente este realizată prin interfață serială UART.
Schema bloc
- Camere video → Avnet i.MX8M
- OpenCV → Detectare și tracking
- Calcul distanță → Triangulație folosind două camere
- Comunicație serială → UART
- Arduino Uno → Control hardware
- PWM → Servo motoare
- Întreruperi → Butoane
- Timere → Actualizare sistem
- Panouri LED → Afișare stare
Componente hardware
| Componentă | Rol |
|---|---|
| 2x Cameră video USB / CSI | Captură imagine pentru tracking |
| Avnet i.MX8M Board | Procesare video și algoritmi OpenCV |
| Arduino Uno | Control hardware și servo motoare |
| 4x Servo motor | Mișcare pe axele turetei |
| Panou LED / LED-uri | Afișare stare sistem |
| Butoane | Control utilizator |
| Breadboard | Prototipare conexiuni |
| Fire conexiune | Legături electrice |
| Sursă alimentare | Alimentare sistem |
| Cablu USB | Programare și comunicație |
| Structură mecanică turetă | Suport pentru camere și servo |
Componente software
| Software | Rol |
|---|---|
| OpenCV | Detectare și urmărire țintă |
| C/C++ | Implementare software |
| UART Serial Communication | Comunicare între module |
| PWM Control | Control servo motoare |
| Hardware Interrupts | Gestionare butoane |
| Timere hardware | Sincronizare și actualizare |
