图像/视频处理选项

Question

我有一个小的12伏特板相机，放在一个蜂箱里。它是用红外线发光二极管照明的(蜜蜂看不见红外线)。它通过电线将一个简单的NTSC信号发送到我的一个小电视监视器上。这让我可以看到蜂箱的内部，而不会干扰蜜蜂。

女王的背上有一个点，所以当她在画面中时，这是非常明显的。

我希望有一些东西来处理信号，这样当女王在帧中时，它就会注册。这不一定是一个非常准确的计数。与处理视频不同，每隔10秒拍摄一张图像并查看是否有一定的亮度(表明女王在帧中)也是一样的。

这很有用，因为它可以帮助养蜂人知道蜂王是否还活着(如果她有几天没有出现，可能意味着出了什么问题)。

我很乐意听到处理这个视频的低成本方法的建议，特别是低功耗。覆盆子派？阿杜伊诺？

摄像头示例：here

示例视频(帧内无皇后)：here

Answer 1

首先，这是一个伟大的项目。我真希望我也在做这么有趣的事情。

这里最明显的解决方案是OpenCV，它可以在树莓派(Linux)和安卓平台上运行，但据我所知不能在Arduino上运行。(在这两个中，我会选择Raspberry Pi作为开始，因为它在如何编程方面不那么具体。)

正如您所描述的，您可能能够使用不太健壮的图像处理工具，但这些问题很少像乍看起来那么容易。例如，在我看来，视频中最亮的地方是(我猜是)从玻璃上反射出来的发光二极管。但如果不是这样，它将是其他的东西，所以不要在开始项目时把你的手绑在背后。如果用OpenCV做不到这一点，那很可能根本就做不到。

树莓派电脑大约50美元，OpenCV是免费的，所以我怀疑你能买到比这个更便宜的电脑。

如果您以前没有做过这样的事情，我建议您不要直接在C++中编写OpenCV，因为它是探索性的，而且要求也不是很高。相反，可以使用Python绑定，这样您就可以交互地浏览图像。

您还询问了Arduino的情况，我认为对于这种类型的项目来说，这不是一个很好的选择。首先，你需要额外的硬件，如视频屏蔽(例如，http://nootropicdesign.com/ve/)，这增加了费用。其次，Arduino没有很好的图像处理库，所以一切都要从头开始。第三，一般来说，调试微控制器程序比较困难。

Answer 2

关于图像处理，我没有一个好的答案，但我知道如何让它变得更容易。当你标记皇后的时候，把一些反光的珠子扔到油漆上，以获得更高的光线回报。

我想你可以简单地把珠子和你的颜料混合在一起--用1份珠子到3份按体积的颜料。也就是说，我认为在标记女王的时候，如果你把珠子倒在未干的油漆表面，你会得到更好的结果。我会倒很多珠子在上面，以确保一些棍子(你可以在碗或袋子上这样做，以接住所有多余的珠子。

我建议在给皇后做标记之前做一些测试--我以前从来没有涂过珠子，但我用过反光胶带和油漆，它会给你带来明显更高的反光效果。高多少取决于(也就是我没有一个数字)，但我猜至少要多2-5倍的光--足够让你的相机在看到当前曝光设置的皇后时饱和。如果你在某个阈值数量的像素上设置一个触发器(确保很少的像素正常饱和)，这应该会给你一个非常好的信噪比，这将大大简化图像的processing.to

编辑我做了更多的研究，有一些重要的参数需要考虑。首先，当指数为1.5 (我之前链接的珠子)时，珠子不会将光线聚焦在背面并进行反向反射，它们只会表现为透镜。他们可能会闪闪发光和反射一点，但你可能会更好地添加闪光剂的油漆。

你可以得到非常高反光率的胶带，它有合适的珠子，并且在珠子的背面有一个反光涂层，以反射更多的光！你必须弄清楚如何将胶带粘到皇后身上才能使用它，但这可能是你能得到的最好的反射效果。http://www.amazon.com/3M-198-Scotch-Reflective-Silver/dp/B00004Z49Q

你也可以尝试我之前推荐的折射率为1.5的珠子。我一定会在纸上测试它的闪光，以确保你不会浪费你的时间。http://www.colesafety.com/Reflective-Powder-Glass-Beads-GSB10Powder.htm

我很难找到1磅或更少的1.9+折射率玻璃珠的来源。我会做更多的搜索，如果我找到一个像样的小批量来源，我会告诉你的。