Projet Machine de tri automatique – Matlab + Arduino – Partie 2/2

Objectifs

Savoir détecter un objet en fonction de la couleur
Comprendre le principe de détection et classification par couleurs
Savoir générer une action avec Arduino au moment de la détection
Savoir transférer l’état du détecteur à la carte Arduino
Savoir coder les couleurs sur 1 bit ou N bits
Etc.

Principe

Le principe consiste commander trois LEDs (sorties TOR) en fonction de la valeur acquise via le port série. Autrement dit, en fonction de la couleur détectée. Les LEDs sont branchées dans les pins 50, 48 et 46 de la carte Arduino Mega. La fonction Serial.parseInt() permet de scruter le port série à la recherche d’une valeur entière, si la valeur est égale à :

R=10 : Allumage de la LED 1 (50) seule,
G=20 : Allumage de la LED 2 (48) seule,
B=30 : Allumage de la LED 3 (46) seule,
X : éteindre les trois LEDs.

Le programme Matlab

close all; clc; clear all;

%% Ouverture de la Caméra (Multi-sources)
Type=1;      % 0(GRAY), 1(RGB)
Source=2;    % 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;
im=zeros(M,N,3);
DET_RGB0=zeros(1,3);
im_RGB=zeros(M,N,3);

%% Détection & Transfert vers Arduino
while 1
    %% 1.  Lecture de l'image courante
    im0=getsnapshot(cam);
    im(:,:,1)=imresize(im0(:,:,1),[M N]);
    im(:,:,2)=imresize(im0(:,:,2),[M N]);
    im(:,:,3)=imresize(im0(:,:,3),[M N]);
    
    %% 2. Détection de l'objet (par couleur)
    Seuil=0.1;  % Seuil de conversion au format binaire 
    numPix=10; % Seuil de comptage des pixels allumés
    [im_RGB(:,:,1), DET_RGB0(1)]=getObj(im, Seuil, 'R');
    [im_RGB(:,:,2), DET_RGB0(2)]=getObj(im, Seuil, 'G');
    [im_RGB(:,:,3), DET_RGB0(3)]=getObj(im, Seuil, 'B');
    
    RGB8= DET_RGB0
    
    % Conversion de format 
    DET_RGB=double(DET_RGB0>numPix)
    
    DET_RGB(1)=10*DET_RGB(1); % Composante R: Valeur 10
    DET_RGB(2)=20*DET_RGB(2); % Composante G: Valeur 20
    DET_RGB(3)=30*DET_RGB(3); % Composante B: Valeur 30
        
    %% 3. Transfert vers la carte Arduino
    for j=1:3
        if DET_RGB(j)
            fprintf(SerialCOM,'%d\n',DET_RGB(j)); pause(0.1);
        end;
    end;
    
    %% 4. Affichage
    figure(1);
    subplot(121); imshow(im/255); title('Image Originale','fontsize',16);
    subplot(122); imshow(im_RGB); title('Image Résultante','fontsize',16);
end

Le programme Arduino

#define   LEDPin1  50
#define   LEDPin2  48
#define   LEDPin3  46


// Valeur acquise 
int DataDet=0; 
const int R=10;
const int G=20;
const int B=30;

void setup()  
{
  // Init port série 
  Serial.begin(9600);
  
  // Init des LEDs  
  pinMode(LEDPin1, OUTPUT);
  pinMode(LEDPin2, OUTPUT);
  pinMode(LEDPin3, OUTPUT);
  
  // Initialisation 
  digitalWrite(LEDPin1, LOW);
  digitalWrite(LEDPin2, LOW);  
  digitalWrite(LEDPin3, LOW);    
}

void loop()  
{
    // Lecture du détecteur  
    DataDet = Serial.parseInt();
      
    // Controle des LEDs 
    switch (DataDet) 
    {
      case R:
        digitalWrite(LEDPin1, HIGH); 
        digitalWrite(LEDPin2, LOW); 
        digitalWrite(LEDPin3, LOW);  
        break;

      case G:
        digitalWrite(LEDPin1, LOW); 
        digitalWrite(LEDPin2, HIGH); 
        digitalWrite(LEDPin3, LOW);  
        break;

      case B:
        digitalWrite(LEDPin1, LOW); 
        digitalWrite(LEDPin2, LOW); 
        digitalWrite(LEDPin3, HIGH);  
        break;
        
      default:
        digitalWrite(LEDPin1, LOW); 
        digitalWrite(LEDPin2, LOW); 
        digitalWrite(LEDPin3, LOW);  
        break;
    }
}

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Le programme Matlab

Le programme Arduino

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