Macademia'nın robotik ve mühendislik programı · ücretsiz seviye tespiti ve kişisel öğrenme yolu

Büyükler için · tarayıcıda görüntü işleme + Python cv2

OpenCV ile Görüntü İşleme

Bir görüntünün sayılardan oluşan bir dizi olduğunu görmekten başla; eşikleme, filtreler, kenarlar, morfoloji, konturlar, renk takibi, perspektif düzeltme, öznitelik eşleştirme, yüz algılama ve arka plan çıkarmayla bitir. Her ünitede işlem tarayıcıda örnek görüntü, kendi fotoğrafın ya da kameran üstünde çalışır; yanında aynı işin Python cv2 kodu.

Ünite
12
Oyun alanları
15
Saat
36

1. üniteyle başlaBitirme projesi

Kimin için

Hedef kitle
Büyükler için · 16 yaş ve üstü: lise son sınıf, meslek okulu, üniversite ve meslekten öğrenenler
Süre
36 saat · 12 ünite + bitirme projesi
Ön koşul
Temel Python (değişken, döngü, fonksiyon, liste). NumPy bilmek yardımcı olur; ilk ünitede gereken kadarı anlatılır.
Belge
Tüm üniteleri ve bitirme projesini tamamlayana Macademia katılım belgesi verilir.

Kazanımlar

  • Görüntüyü NumPy dizisi olarak okumak, kanallarını ve renk uzaylarını (BGR, gri, HSV) seçmek
  • Histogram, eşitleme ve Otsu ile uyarlamalı eşiklemeyi duruma göre seçmek
  • Evrişimi elle hesaplamak; bulanıklaştırma, keskinleştirme ve kenar algılamayı ayarlamak
  • Morfoloji ve konturlarla nesneleri ayırmak, saymak ve şekillerini ölçmek
  • HSV maskesiyle renkli bir nesneyi izlemek, perspektifi düzeltip belge taramak
  • Köşe ve öznitelik eşleştirmeyi, Haar kademesini ve modern yüz algılayıcıları karşılaştırmak
  • Videoda arka plan çıkarma, izleme ve sayım yapan küçük bir hat kurup test etmek

Üniteler

ÜniteKonuOyun alanları
1Görüntü bir sayı dizisidir: pikseller, kanallar, renk uzayları
Yükseklik × genişlik × kanal; uint8, BGR sırası, gri dönüşüm ve HSV. Dilimleme ve bölge (ROI).
Piksel ve kanal gezgini
2Nokta işlemleri ve histogram: parlaklık, karşıtlık, gama, eşitleme
g = α·f + β, gama düzeltmesi, bakış tablosu (LUT), histogram, eşitleme ve CLAHE.
Parlaklık, karşıtlık, gama ve histogram
3Eşikleme: sabit eşik, Otsu ve uyarlamalı eşik
Griden ikiliye: elle eşik, Otsu'nun sınıflar arası varyansı, düzensiz ışıkta uyarlamalı eşik.
Eşikleme: sabit, Otsu, uyarlamalı
4Evrişim ve filtreler: bulanıklaştırma, keskinleştirme, gürültü
Çekirdek, kenar koşulu, kutu ve Gauss bulanıklığı, medyan filtre, keskinleştirme; PSNR ile ölçüm.
Evrişim ve filtreler
5Kenar algılama: gradyan, Sobel ve Canny
Türev olarak kenar, Sobel çekirdekleri, büyüklük ve yön; Canny'nin dört adımı ve histerezis eşikleri.
Kenar algılama: Sobel ve Canny
6Morfolojik işlemler: aşındırma, genişletme, açma, kapama
Yapı elemanı, aşındırma ve genişletme; açma gürültüyü, kapama delikleri; gradyan, top-hat.
Morfolojik işlemler
7Konturlar ve şekil öznitelikleri: say, ölç, sınıflandır
findContours, alan ve çevre, momentler ve ağırlık merkezi, sınırlayıcı kutu, approxPolyDP, dairesellik ve dışbükeylik.
Konturlar ve şekil öznitelikleri
8Renk segmentasyonu ve takip: HSV maskesi, leke, iz
inRange ile HSV aralığı, kırmızının sarmalı tonu, maske temizliği, en büyük leke, ağırlık merkezi ve kamerada takip.
HSV renk segmentasyonu ve takip
9Geometrik ve perspektif dönüşümler: döndür, ölçekle, düzle
Afin matris (2×3), getRotationMatrix2D, ara değerleme; homografi (3×3), dört nokta çifti ve belge düzleme.
Geometrik dönüşümler: döndür, ölçekle, kaydır, Perspektif düzeltme (belge), 3B masa ve sanal kamera
10Öznitelik algılama ve eşleştirme: Harris, ORB, RANSAC
Köşe nedir, Harris yanıtı, anahtar nokta ve betimleyici, ikili betimleyici ve Hamming uzaklığı, oran testi, RANSAC.
Köşeler ve öznitelik eşleştirme
11Yüz ve insan algılama: Haar kademesi, HOG ve modern algılayıcılar
Integral görüntü, Haar benzeri öznitelikler, kayan pencere ve kademe, NMS; HOG + SVM ile insan; cihaz içi derin ağlar (MediaPipe).
Haar benzeri öznitelikler ve integral görüntü, Canlı yüz algılama (MediaPipe, cihaz içi)
12Video ve arka plan çıkarma: hareket, leke, iz ve sayım
VideoCapture döngüsü, kare farkı, kayan ortalama arka plan ve MOG2, maske temizliği, leke izleme ve çizgi sayacı.
Arka plan çıkarma ve sayım

Bitirme projesi

Bitirme projesi: belge tarayıcı

Telefonla eğik çekilmiş bir sayfa fotoğrafından düz, okunur, siyah-beyaz bir tarama üreten hat: kenar, kontur, perspektif düzeltme ve uyarlamalı eşik. Önce tarayıcıda, sonra kendi Python kodunla.

Proje ve teslimler

Nasıl çalışır

Esc
  • PanelAna sayfaSayfa
  • ModüllerTüm modüllerSayfa
  • ParçalarParça ansiklopedisiSayfa
  • Mühendislik yoluBüyükler için robotik: 128 parça, 7 seviyeSayfa
  • Robotik dersi (ESOF 323)Üniversite robotik dersi, 14 haftaSayfa
  • Drone dersiBüyükler için: parça, simülasyon, yazılım; 10 üniteSayfa
  • Blok atölyesiSerbest blok programlamaAraç
  • Devre laboratuvarıSanal Arduino ve devreAraç
  • Robot arenasıSanal robot sürüşüAraç
  • OyunlarBloklarla 8 öğretici oyunAraç
  • Mikro Kart atölyesiSanal LED kartı bloklarla programlaAraç
  • Robot atölyesiMikro Kart'ı robota tak, bloklarla görev yapAraç