颜射猫咪！一个超酷的宠物行为矫正机
本帖最后由 Guokrspace 于 2016-6-19 23:35 编辑这是一个风和日丽的周末，我把美味的鲈鱼从冰箱里拿出来解冻，睡个午觉打个游戏后，准备晚上大吃一顿……http://2.im.guokr.com/iHovwykQkUbZr6NuH4B9y6gz3sKclJUBJ535UCVyzassAQAALAEAAEpQ.jpg美好的剧本都会紧接着一个可怕的转折……这并不是一个应该有的套路，当我准备对鱼下手的时候，万万没想到，鱼不见了？！http://1.im.guokr.com/MoSdp8GCf-yj1cwe0ELYnDUAdH2UYGlNYe0NFHjFms7gAAAA4AAAAEpQ.jpg不用多想，没谁了，也就家里那只馋猫能干得出来！随后，我便在屋子的某个角落，找到了正在品尝我的晚餐的那只馋猫……http://3.im.guokr.com/A1TuVi6JKMMVXcN82pVzygNKOXrGz3gV1HcnR9KzjZraBAAA_gIAAEpQ.jpg?imageView2/1/w/1184/h/730没错，今天的主角就是这只馋猫，它总会趁人不注意的时候潜入厨房偷吃没封装的食材，或者趁家里人都去上班的时候，将垃圾桶翻个底朝天，并且屡教不改。这次，我决定给它一些颜色看看。http://2.im.guokr.com/aPUCuS9I6xgQtOz6XpbTXRlob8dtTqfD-fl3f33UIWdgAQAACgEAAEpQ.jpg我的脑海中浮现了一个“残忍邪恶”的报复计划：制作一个”家用版”自动防入侵驱逐系统，让猫从此不敢再踏入厨房更详细地说，这个被我命名为“贼猫终结者”的设备将使用计算机视觉识别运动的物体，当有猫进入摄像头监视的范围内时，便控制水枪跟随标准运动物体，并启动喷雾水枪喷射。水雾不会对猫造成伤害，但对于这只怕水的猫，足以让它忌惮三分。http://3.im.guokr.com/hrcvCCj33oI1v8ojDo738mt0aoKNBJH1PsKG8qjZyLuZAwAAZAMAAEpQ.jpg为了防止世界被破坏，为了保护世界的和平，贯彻爱与真实的邪恶……今天我就来教大家如何自制一个“贼猫终结者”，让你从此远离垃圾、饿肚子烦恼！需要准备的材料http://1.im.guokr.com/1whEAH5gMahzgKaN7Hhyzb8_2_96OYwk16x6Hmk7itSABwAAOAQAAFBO.png?imageView2/1/w/1184/h/666树莓派及电源 × 1
USB摄像头 ×1
舵机 × 2
FPV舵机云台 ×1
12V小型直流隔膜泵及电源 ×1
水箱 × 1
集线盒 × 1
继电器模块 ×1
雾化喷头 ×1
HC-SR501人体红外感应模块 ×1
激光二极管 ×1
导线若干
硅胶管 若干选择一个核心控制器http://3.im.guokr.com/uM4GV7Lh5U62V-3TT9XUwgi-zCphYws36e_ZBi1HmjhgFQAAQA4AAEpQ.jpg?imageView2/1/w/1184/h/789首先一个“贼猫终结者”的核心控制所在就是树莓派了，价格低廉性能好是树莓派的优点。“贼猫终结者”中，树莓派负责计算出视频信号中是否有运动的物体、判断是否有人正在周围、控制水枪喷水。我在制作的过程中分别使用了Raspberry Pi 2B和3B，相比Raspberry Pi 2B，最新的3B版本计算能力更强，而且集成了Wi-Fi模块，少了一些牵网线或配置无线网卡之类的烦恼。为它找个“眼睛”有了核心部分，接着就是视觉处理方面了，你要看到周围运动的物体，当然免不了一个摄像头了！http://1.im.guokr.com/NPVoe44wcxHFYEdD-9p3AchtHPSN9tbrclvVZ3G-c4tgFQAAQA4AAEpQ.jpg?imageView2/1/w/1184/h/789我用一个免驱USB摄像头用来获取环境图像信号。树莓派上运行Python脚本，调用OpenCV视觉库，判断出运动的物体并计算出运动物体所在的位置。由于我对计算机视觉学习还不够深入，没办法判断出运动物体是人还是猫，所以我又加了一块人体红外感应的模块。当人体红外感应模块判断有人在场时便禁止水枪运行，当没人在场时，便会允许水枪喷水。水枪部分制作“贼猫终结者”的水枪是由一个雾化喷头做成，当看到有贼猫来偷东西时，喷头就能喷出水雾驱赶它。通常雾化喷头需要有比较强的水压才能喷射出水雾，采用一台12V微型的隔膜泵和一个可调的雾化喷头。隔膜泵通过一个继电器控制开关，当猫进入监控的范围内，树莓派会控制继电器闭合，让隔膜泵开始运行。http://2.im.guokr.com/pozz3oGRlJEXTdzIkSPd2TnOIPNxH-YkGCc0483pBy9gFQAAQA4AAEpQ.jpg?imageView2/1/w/1184/h/789由于单个摄像头无法分辨出运动物体的空间位置，因此我将雾化喷头的喷水面积尽量调大已确保能喷到猫，这时水雾也完全没有冲击力。http://3.im.guokr.com/QTEgGFEzdJW5aVlGlLIVlMULXsUz9RJOUYl02haGK2xgFQAAQA4AAEpQ.jpg?imageView2/1/w/1184/h/789为了让水枪跟随瞄准运动的物体，我找了一个FPV舵机云台用来控制水枪喷射的方向。用3D打印机打印了一个固定模块用来将喷头固定在云台上，固定模块上预留了一个圆孔用来安装激光二极管。激光二极管用来调整水枪的喷射范围与摄像头的拍摄范围重合。http://3.im.guokr.com/2pteK1uZtJUoZBAV7QIv1MoHjqXkb3W6V20oc6K-BLdAAQAAtAAAAEdJ.gif
使用3D打印技术做的支架http://2.im.guokr.com/cPL4zo1eTvS-bVVt0nPE_-HO1nAojGr5VewiuzYenW_CAQAA_QAAAEdJ.gif
FPV运动状态OpenCV运行环境配置http://1.im.guokr.com/2eLQaBAW6Kx5EOf7YRNOnmeZVPnyRJ2NimmUwPfQpYIRAwAAEAIAAFBO.png
Linux系统的终端在树莓派操作系统中打开终端，输入指令：
sudo apt-get install libcv-dev libcvaux-dev libhighgui-dev opencv-doc python-opencv
按回车，按系统要求输入管理员密码执行安装。安装完后，在终端输入指令：
python
按回车进入python的shell编程环境，然后输入指令
import cv2
当shell返回“>>>”说明OpenCV计算机视觉库已经安装在树莓派上了。http://3.im.guokr.com/06AZxloI77htEUvnlhR590h4U97AftxZK9hsd1Rgim2pAgAA0gEAAFBO.png
在终端中查看相关库是否安装成功系统接线图与组装直接上图！http://2.im.guokr.com/rkgUQTQvl5xkgx5_3q8OrXrt13HAt3eS_lNjmL4gpcdOBgAASAMAAFBO.png?imageView2/1/w/1184/h/616启动终结者！用Pyhton的IDLE打开程序，按F5运行程序。程序运行的状态如下：http://1.im.guokr.com/gYH7GcqEkeJw50sQ2mJB6yI3b1fF-x8bk6TfUKSmcE9AAQAA1QAAAEdJ.gif当贼猫过来的时候，哼哼哼……看！被吓到贼猫，还敢来捣乱？http://2.im.guokr.com/NWuA9BSplXbSom6LPASZ0Opsu3dffU9i0OcuJyTcsaBAAQAAtAAAAEdJ.gif完整视频如下：http://v.qq.com/page/n/o/z/n03065isloz.html
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大牛~~~~~~~~~
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