Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- diy:projets:panorama [2018/05/24 08:45] – gbouyjou
+++ diy:projets:panorama [2018/05/24 13:07] (Version actuelle) – gbouyjou
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+====== Panorama ======
+===== Introduction =====
+Le but de ce tutoriel sera d'effectuer un **panorama** utilisant le **raspberry pi** et sa **camera**.\\
+On aurrait pu pour cela tourner la camera du raspberry pi **à la main**, ou utiliser **plusieurs** raspberry pi avec
+leurs camera pour pouvoir avoir une vue panoramique, mais c'est asser **contraignant** soit en **temp** ou en **ressource**.\\
+La seule solution possible étant d'utiliser un **support** avec **double servo moteurs** photo //ci contre//\\
+qu'on peut trouver généralement avec des **kit** du raspberry pi.\\
+{{ :diy:projets:supportservo.jpg?direct&200|support camera pi utilisant 2 servo moteurs}}
+En premier lieu on montrera comment [[diy:projets:panorama#Commencement avec python avec 2 images|fusionner]] 2 images sous **python**, puis je présenterais le code python nommé[[https://github.com/hiergaut/unix/blob/master/raspbian/bin/servo.py|servo.py]] permettant de bouger la camera dans toutes les directions.\\
+\\
+Ensuite j'expliquerais aussi le [[diy:projets:panorama#Montage électrique |montage électrique]] asser simple à faire mais  il faudra quand meme utiliser une **source 5v externe** et non celle du raspberry pi car l'utilisation des
+**servo moteurs** peuvent tirer beaucoup d'ampere et risquerais de terminer le raspberry pi.\\
+Initialisation des rapports cycliques (servo utilisant les gpio PWM) graces a un [[diy:projets:panorama#Expliquation du PWM (utilisation des servos)|code]] python.\\
+Puis apres ça je présenterais un petit [[diy:projets:panorama#Prendre des photos en mode panoramique|code shell]] nommé [[https://github.com/hiergaut/unix/blob/master/raspbian/bin/fishEye.sh|fishEye.sh]] qui utiliserera la commande python faite précedement et qui prendra plusieurs photo avec une vue 360 degré.\\
+Puis pour finir l'utilisation d'un [[diy:projets:panorama#Utilisation de stitching.cpp|programme opencv]] pour créer le panorama avec les photos prises,
+on pourra spécifier le mode de rendu du panorama :
+  * **Cylindrique**
+  * **Sphérique** (__par default__)
+  * **Stéréographique**
+  * et pleins d'autres
+\\
+//Tapez dans un terminal la commande pour voir les autres options//
+<code shell>
+./stitching -h
+</code>
+\\
+//Vous pouvez télécharger le code source directement avec wget en console, exemple avec le fichier [[https://github.com/hiergaut/unix/blob/master/raspbian/bin/fishEye.sh|fishEye.sh]]//
+<code shell>
+wget https://github.com/hiergaut/unix/blob/master/raspbian/bin/fishEye.sh
+</code>
 [[https://github.com/hiergaut/unix/blob/master/raspbian/bin/| lire aussi le README.md sur github]]
-Le principe même du panorama entre deux photo est de reperer les similitudes entres elles comme des coins
-ou autres formes facilement reperables.
-Prenons ces deux photos pour entrainement
-{{:diy:projets:panorama_0.jpg?direct&400 |}}
-{{ :diy:projets:panorama_1.jpg?direct&400 |}}
-on peut visionner ces formes de cette façon en python
+----
+===== Commencement avec python avec 2 images =====
+Le principe même du **panorama** entre deux photo est de reperer les **similitudes** entres elles comme des **coins**
+ou autres formes facilement reperables.\\
+\\
+//Prenons ces deux photos pour entrainement (splitter au préalable par mes soins)//
+{{:diy:projets:panorama_0.jpg?direct&400 |}}
+{{ :diy:projets:panorama_1.jpg?direct&400 |}}\\
+\\
+//On peut visionner ces **formes** de cette façon en python//
 <code python>
 img =cv2.imread('panorama_0.jpg')
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 </code>
-{{ :diy:projets:screen5.png?direct&400 |}}
+{{ :diy:projets:screen5.png?direct&400 |}}\\
-avant de faire la fusion il faut trouver les points qui se trouve sur les 2 images, on peut visionner cela avec ce code
+\\
+//Avant de faire la **fusion** il faut trouver les **points** qui se trouve sur les 2 images, on peut visionner cela avec ce code//
 <code python>
 img1c =cv2.imread('panorama_0.jpg')
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 </code>
-on visionne les points repere entres les 2 images, on peut voir qu'il y en a beaucoup
+\\
+//On visionne les **points** repere entres les 2 images, on peut voir qu'il y en a beaucoup//
 {{ :diy:projets:screen6.png?direct&400 |}}
-puis on peut utiliser le code decrit dans ce tuto
+\\
+Puis on peut utiliser le code decrit dans ce tuto pour fusionner les deux images
 [[https://www.pyimagesearch.com/2016/01/11/opencv-panorama-stitching/|]]
-pour fusionner les deux parties.
+\\
+\\
 ----
+===== Utilisation des servo moteurs avec python (lib GPIO) =====
-Le programme python etant lent je décide dans la suite de ce tuto d'utiliser du code cpp,
+On souhaite faire un panorama 360° avec des photos prise par la camera du rpi, on aurrait pu utiliser
-un programme deja ecrit qui permettra de créer des panorama cylindrique et stéréographique.
+plusieurs rpi cote à cote, avec des inclinaisons differentes, mais l'option d'utiliser 2 **servomoteurs**
+permettra d'avoir une vue spherique de l'ensemble de l'environnement juste avec qu'un camera pi.
-<code shell>
+==== Montage électrique ====
-./stitching --features orb --warp stereographic picture*.jpg
+\\
-./stitching --features orb --warp cylindric picture*.jpg
+//Presentation du montage maison avec le support double servo attaché sur le boitier du raspberry pi avec des tyraps.//
+{{ :diy:projets:double_servo.jpg?direct&600 |}}
+\\
+//Presentation du montage électrique (utilisation de **source 5v externe**)//
+{{ :diy:projets:servoelec.png?direct&600 |}}
+{{ :diy:projets:servoschema.png?direct&600 |}}
+\\
+==== Expliquation du PWM (utilisation des servos) ====
+[[https://mespotesgeek.fr/fr/variation-de-puissance-electrique-via-raspberry/|Cliquer pour voir une expliquation détaillé]]
+Le [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Modulation_de_largeur_d%27impulsion|PWM]] (Pulse Width Modulation) permet
+d'émettre un signal carré à une certaine fréquence, 2 états 0 ou 1, la proportion de l'état haut par rapport à l'état bas s'appelle le **rapport cyclique**.\\
+Par exemple si je veux un signal carré parfait (sinus carré) peut importe la fréquence fixé,
+je fixe le rapport cyclique à 50%, et donc la durée de l'état haut sera égale à celle de l'état bas.
+\\
+//En python on demande a un **gpio** du raspberry de fonctionner en **PWM** de cette façon ://
+<code python>
+pwm =GPIO.PWM(pinDuGpio, fréquence)
 </code>
-on souhaite faire un panorama 360° avec des photos prise par la camera du rpi, on aurrait pu utiliser
+\\
-plusieurs rpi cote à cote, avec des inclinaisons differentes, mais l'option d'utiliser 2 servomoteurs
+//Puis on fixe le **rapport cyclique** ://
-permettra d'avoir une vue spherique de l'ensemble de l'environnement juste avec qu'un camera pi.
+<code python>
+pwm.start(20)
+</code>
-{{ :diy:projets:double_servo.jpg?direct&600 |}}
-avant de lancer le panorama, il faut preparer un programme python pour diriger la camera selon n'importe quel inclinaison
+Le problème et que on ne connait pas à l'avance les rapport cycliques pour permettre aux 2 servo moteurs
-je décide de créer une fonction prenant 2 argument [-180..180] pour autour de l'axe vertical, [0..90] autour de l'axe horizontal.
+de s'axer idéalement sur 180 degrés.
-voici le code python
+\\
+//Donc je propose un code python permettant de régler cela//
+<code shell>
+python servo.py -i
+</code>
 <code python>
-import RPi.GPIO as GPIO
+def findMechanicalStop():
-import time
+    middle=10
+    hPwm =GPIO.PWM(hPin, f)
+    vPwm =GPIO.PWM(vPin, f)
+#    stop=False
+#    while (not stop):
+#        pos -=1
+#        hPwm.start(pos)
+#
+#        #ret =ord(raw_input("space to continue, enter to confirm abut: "))
+#        ret =ord(sys.stdin.read(1))
+#        print(ret)
-def angle(vAngle, hAngle):
+    #non-blocking get input
-	hPin=21
+    stdscr = curses.initscr()
-	vPin=16
+    curses.noecho()
+    stdscr.nodelay(1) # set getch() non-blocking
-	GPIO.setwarnings(False)
+    stdscr.addstr(0,0,"Press \"ENTER to confirm abut, space to jump")
-	GPIO.setmode(GPIO.BCM)
+    line = 1
-	GPIO.setup(hPin, GPIO.OUT)
-	GPIO.setup(vPin, GPIO.OUT)
-	f=50
+    toes =["vMin", "vMax", "hMin", "hMax"]
-	hPwm =GPIO.PWM(hPin, f)
+    pwms =[vPwm, vPwm, hPwm, hPwm]
-	vPwm =GPIO.PWM(vPin, f)
+    values =[0, 0, 0, 0]
+    sens =[-1, 1, -1, 1]
+    for i in range(4):
+        pos=middle
+        try:
-	assert (-180 <= vAngle and vAngle <= 180)
+            while (1):
-	assert (0 <= hAngle and hAngle <= 90)
+                c = stdscr.getch()
+                if c == 10:
+                    values[i] =round(pos, 2)
+                    break
+                elif c == 32:
+                    print("space")
+                    pos =pos +sens[i] *5
+                else:
+                    pos =pos +sens[i] *0.1
+                stdscr.addstr(line, 0, "actual pos "+ str(pos))
+                pwms[i].start(pos)
-	if -90 <= vAngle and vAngle <=  90:
+                time.sleep(0.1)
-		vPwm.start(11 -(vAngle +90) *8 /180.0)
-		hPwm.start(hAngle *4 /90.0 +2)
-	elif vAngle < -90:
-		vPwm.start(7 -(vAngle +180) *4 /90.0)
-		hPwm.start(10 -hAngle *4 /90.0)
-	else:
+        finally:
-		vPwm.start(11 -(vAngle -90) *4 /90.0)
+            curses.endwin()
-		hPwm.start(10 -hAngle *4 /90.0)
+    for i in range(4):
+        print(toes[i], " =", str(values[i]))
-	time.sleep(1)
-	hPwm.stop
-	vPwm.stop
 </code>
-on peut prendre des photos avec une inclinaisons autours de l'axe horizontal de 0 et 45 degre
+\\
-tout autour de l'axe vertical d'un pas de 45 degre avec le code suivant, en n'oubliant pas d'importer le code precedent
+Avant de lancer le panorama, il faut preparer un programme python pour diriger la camera selon n'importe quel inclinaison.\\
+Je décide de créer une fonction prenant 2 argument [-180..180] pour autour de l'axe vertical, [0..90] autour de l'axe horizontal.
+\\
+//Voici le code **python**//
+<code shell>
+python servo.py -m <vertical angle> <horizontal angle>
+</code>
 <code python>
-from servo import angle
+def angle(vAngle, hAngle):
-import os
+    vMin=4.0
+    vMax=25.0
-#cap = cv2.VideoCapture(0)
+    hMin=3.7
-#cap.set(3, 1920)
+    hMax=50.0
-#cap.set(4, 1080)
-#cap.set(6, cv2.VideoWriter.fourcc('M', 'J', 'P', 'G'))
-#angle(0, 0)
-#_, frame =cap.read()
-#cv2.imwrite('photo_0_0.jpg', frame)
-for i in (0, 45):
-	for j in (0, 45, 90, 135, 180, -135, -90, -45):
-		angle(j, i)
-		if -90 <= j and j <= 90:
-			os.system('raspistill -t 1 -vf -hf -o photo_' +str(j) +'_' +str(i) +'.jpg')
-		else:
-			os.system('raspistill -t 1 -o photo_' +str(j) +'_' +str(i) +'.jpg')
+    hPwm =GPIO.PWM(hPin, f)
+    vPwm =GPIO.PWM(vPin, f)
+    assert (-180 <= vAngle and vAngle <= 180)
+    assert (0 <= hAngle and hAngle <= 90)
+    if -90 <= vAngle and vAngle <=  90:
+        vPwm.start(vMax -(vAngle +90) *(vMax -vMin) /180.0)
+        hPwm.start(hAngle *hMax /180.0 +hMin)
+    elif vAngle < -90:
+        vPwm.start(vMin +(-vAngle -90) *(vMax -vMin) /180.0)
+        hPwm.start(hMax -hAngle *(hMax -hMin) /180.0)
+    else:
+        vPwm.start(vMax -(vAngle -90) *(vMax -vMin) /180.0)
+        hPwm.start(hMax -hAngle *(hMax -hMin) /180.0)
+    time.sleep(1)
+    hPwm.stop()
+    vPwm.stop()
 </code>
-j'utilise raspistill au lieu d'utiliser VideoCapture de opencv, en n'oubliant pas de tourner l'image avec l'option vf et hf de raspistill
+On peut prendre des photos avec une inclinaisons autours de l'axe horizontal de 0 et 45 degre
+tout autour de l'axe vertical d'un pas de 45 degre avec le code suivant, en n'oubliant pas d'importer le code precedent.
-tout cela est résumer dans une video que j'ai poster sur youtube
+\\
+==== Prendre des photos en mode panoramique ====
+\\
+//Voici le **script shell** utilisant le programme python pour prendre des photos en mode panoramique.//
+<code shell>
+./fishEye.sh
+</code>
+<code shell>
+for j in 0 45 90 135 180 -135 -90 -45; do
+	python servo.py -m $j 0
+	if [ $j -ge -90 -a $j -le 90 ]; then
+		raspistill -t 100 -vf -hf -o photo_"$j"_0.jpg
+	else
+		raspistill -t 100 -o photo_"$j"_0.jpg
+	fi
+done
+</code>
+J'utilise raspistill au lieu d'utiliser VideoCapture de opencv, en n'oubliant pas de tourner l'image avec l'option vf et hf de raspistill
+\\
+==== Video pour résumer ====
+Utilisation de la commande servo.py et fishEye.sh
+\\
+//Vous pouvez télécharger les sources directement sur le raspberry de cette façon//
+<code shell>
+wget https://github.com/hiergaut/unix/blob/master/raspbian/bin/fishEye.sh
+wget https://github.com/hiergaut/unix/blob/master/raspbian/bin/servo.py
+</code>
+\\
+// Video résumant le init pwm, et le fishEye.//
 {{youtube>S3QNFzmFdqs?medium}}
+\\
+\\
 ----
+===== Utilisation de stitching.cpp  =====
+Le programme **python** permettant de merger plusieurs photo etant **lent** je décide dans la suite de ce tuto d'utiliser du **code cpp**,
+un [[https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/cpp/stitching.cpp|programme]] deja ecrit qui permettra de créer des panorama cylindrique et stéréographique.
+<code shell>
+./stitching --features orb --warp stereographic picture*.jpg
+./stitching --features orb --warp cylindric picture*.jpg
+</code>
-maintenant reste plus qu'a fusionner les images recement capturées, pour cela
+\\
+Maintenant reste plus qu'a fusionner les images recement capturées, pour cela
 telechargeons le code cpp sur github
 [[https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/cpp/stitching.cpp]]
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 </code>
-prise de vue salle de cours, team be traitement d'image sous rpi:
+\\
+==== Divers mode (features) de fusion des images ====
-mode cylindrique:
+  * mode **cylindrique**:
 <code shell>
 ./stitching --features orb --warp cylindric *.jpg
 </code>
+\\
+//prise de vue salle de cours, team be traitement d'image sous rpi://
 {{ :diy:projets:result.jpg?direct&600 |}}
+\\
+  * mode **stereographique**:
-mode stereographique:
 <code shell>
 ./stitching --features orb --warp stereographic *.jpg
 </code>
+\\
+\\
+----
+===== Timelapse en mode stéréographique =====