Projet ARDUINO + MATLAB: Détection de Mouvement – Partie 1/2 [PROJET COMPLET]

Objectifs

Savoir établir la liaison avec le port série
Savoir établir la liaison avec le port caméra
Savoir détecter les mouvements dans une image
Savoir transférer les données vers la carte Arduino
Savoir commander des LEDs avec Matlab via la carte Arduino
S’initier à la commande avec Matlab
Etc.

Ouverture de la Caméra (Multi-sources)

La fonction openCam() permet l’ouverture d’une ou plusieurs caméras (ou source). La source 1 est la caméra de l’ordinateur par défaut. Vous pouvez aussi ouvrir une ou plusieurs caméras branchées dans le port USB, etc. On verra dans le tuto l’utilisation des sources 1 (caméra du PC portable) et 2 (caméra branchée via le port USB). Le paramètre Type permet de choisir le type de l’image acquise : 0 (image noir et blanc), valeur non nulle (image couleur). Ci-dessous un exemple de capture d’image et ouverture d’une caméra.

Type=0;      % 0(GRAY), 1(RGB)

Source=1;    % 1(CAM1), 2(CAM2), ...

cam=openCam(Type,Source);

figure(1); imshow(getsnapshot(cam)); return;

Définition de la fonction openCam()

function cam = openCam(Type, Source)




if Type==0

cam = imaqfind; % Trouver l'objet en mémoire (s'il existe!)

if(~exist('cam'))

cam=videoinput('winvideo',Source);      % Déclaration

set(cam,'ReturnedColorSpace','GRAY');   % GRAY

triggerconfig(cam, 'manual');           % Définition du Trigger

start(cam);                             % Déclanchement

else

delete(cam);

cam=videoinput('winvideo',Source);

set(cam,'ReturnedColorSpace','GRAY');

triggerconfig(cam, 'manual');

start(cam);

end;

end;




if Type~=0

cam = imaqfind; % Trouver l'objet en mémoire (s'il existe!)

if(~exist('cam'))

cam=videoinput('winvideo',Source);      % Déclaration

set(cam,'ReturnedColorSpace','RGB');    % RGB

triggerconfig(cam, 'manual');           % Définition du Trigger

start(cam);                             % Déclanchement

else

delete(cam);

cam=videoinput('winvideo',Source);

set(cam,'ReturnedColorSpace','RGB');

triggerconfig(cam, 'manual');

start(cam);

end;

end;




end

Ouverture du port série

La fonction openSerial() permet l’ouverture du port série. Il faut spécifier le nom du port ainsi la vitesse de transmission. Le transfert est effectué au format 8 bits. Le nom du port doit être identique à celui utilisé par la carte Arduino ! La fonction retourne une erreur à l’absence du port série. Assurez que la carte Arduino est bien branché ainsi l’apparition du nom du port dans l’interface Arduino.

namePort='COM3';

baudValue=9600;

SerialCOM = openSerial(namePort, baudValue);

Définition de la fonction openSerial ()

function SerialCOM = openSerial(namePort, baudValue)




% Paramètres de la liaison série (COM)

NumBits=8;              % Nomble de bits




SerialCOM=instrfind;

if(~exist('SerialCOM'))

% Création d'un objet Serial Port

SerialCOM = serial(namePort,'BaudRate',baudValue,'DataBits', NumBits, 'Parity', 'none');

SerialCOM.Terminator = 'LF';

set(SerialCOM, 'Timeout',2);




% Connexion du port

fopen(SerialCOM);

else

% Fermeture du port

delete(SerialCOM);




% Création d'un objet Serial Port

SerialCOM = serial(namePort,'BaudRate',baudValue,'DataBits', NumBits, 'Parity', 'none');

SerialCOM.Terminator = 'LF';

set(SerialCOM, 'Timeout',2);




% Connexion du port

fopen(SerialCOM);

end;




end

Paramètres du programme

M=512; N=512;

Nfil=3; % Taille du Buffer

im_A=zeros(Nfil,M,N);

j=1;

Seuil=0.05;

Détection & Transfert vers Arduino

Voir le tuto pour plus de détails

while 1
    %% Lecture de l'image courante
    im=imadjust(im2double(getsnapshot(cam)));
    im_in=imresize(im,[M N]);
    
    %% Calcul de l'intensité / Détection
    Moy=squeeze(mean(im_A)) ;
    I_diff=Moy(:)-im_in(:);
    RMSE=sqrt(mean(I_diff.^2));
    DET=10*double(RMSE>Seuil)
    
    %% Mise à jour du buffer
    im_A(j,:,:)=im_in;
    j=j+1;
    if j==Nfil+1
        j=1;
    end;
    
    %% Transfert vers la carte Arduino
    if DET~=0
        fprintf(SerialCOM,'%d\n',DET);
        fprintf(SerialCOM,'%d\n',DET); 
        fprintf(SerialCOM,'%d\n',DET); 
    end
    
    %% Image Binaire 
    Imb=(Moy-im_in)>0.5;
    
    
    %% Affichage
    Im=[Imb im_in];
    figure(1); imshow(Im);
end

Programme Complet

close all; clc; clear all;

%% Ouverture de la Caméra (Multi-sources)
Type=0;      % 0(GRAY), 1(RGB)
Source=1;    % 1(CAM1), 2(CAM2), ...
cam=openCam(Type,Source);
% figure(1); imshow(getsnapshot(cam)); return; 

%% Ouverture du port série
namePort='COM3';
baudValue=9600;
SerialCOM = openSerial(namePort, baudValue);

%% Paramètres du programme
M=512; N=512;
Nfil=3; % Taille du Buffer
im_A=zeros(Nfil,M,N);
j=1;
Seuil=0.05;

%% Détection & Transfert vers Arduino
while 1
    %% Lecture de l'image courante
    im=imadjust(im2double(getsnapshot(cam)));
    im_in=imresize(im,[M N]);
    
    %% Calcul de l'intensité / Détection
    Moy=squeeze(mean(im_A)) ;
    I_diff=Moy(:)-im_in(:);
    RMSE=sqrt(mean(I_diff.^2));
    DET=10*double(RMSE>Seuil)
    
    %% Mise à jour du buffer
    im_A(j,:,:)=im_in;
    j=j+1;
    if j==Nfil+1
        j=1;
    end;
    
    %% Transfert vers la carte Arduino
    if DET~=0
        fprintf(SerialCOM,'%d\n',DET);
        fprintf(SerialCOM,'%d\n',DET); 
        fprintf(SerialCOM,'%d\n',DET); 
    end
    
    %% Image Binaire 
    Imb=(Moy-im_in)>0.5;
    
    
    %% Affichage
    Im=[Imb im_in];
    figure(1); imshow(Im);
end