第7周：摄像头与视觉基础

教案

教学目标

教学时间

总时长：2小时

教学内容

  1. 理论部分（40分钟）
    • 摄像头简介（15分钟）
    • 视觉处理基础（15分钟）
    • LeRobot中摄像头操作（10分钟）
  2. 实践部分（70分钟）
    • 任务1：获取并显示图像（20分钟）
    • 任务2：检测特定颜色（20分钟）
    • 任务3：颜色跟随（30分钟）
  3. 总结与答疑（10分钟）

教学方法

PPT展示+图像处理演示+分组操作

评估方式

所需材料

教材内容

第7章：摄像头与视觉基础

7.1 什么是摄像头？

摄像头是机器人获取视觉信息的传感器，用于拍摄图像或视频。

7.2 视觉处理基础

图像数据：由像素组成，每个像素有RGB值（红、绿、蓝）。

颜色检测：根据RGB值判断颜色。

应用：跟踪物体、识别标记。

7.3 LeRobot中摄像头操作

API：

import lerobot
robot = lerobot.connect("robot")
image = robot.get_image()
print("图像获取成功")

7.4 实践任务

任务1：获取并显示图像

import lerobot
import cv2
robot = lerobot.connect("robot")
while True:
    image = robot.get_image()
    cv2.imshow("Camera", image)
    if cv2.waitKey(1) == 27:  # 按Esc退出
        break
cv2.destroyAllWindows()

任务2：检测特定颜色

import lerobot
robot = lerobot.connect("robot")
color = robot.detect_color("red")
if color:
    print("检测到红色")
else:
    print("未检测到红色")

任务3：颜色跟随

import lerobot
import time
robot = lerobot.connect("robot")
while True:
    color = robot.detect_color("red")
    if color:
        robot.move_forward(0.5)
    else:
        robot.stop()
    time.sleep(0.5)

7.5 小结

摄像头赋予机器人视觉能力，颜色检测实现简单跟踪。

课后练习

  1. 修改任务2，检测蓝色并输出结果。
  2. 调整任务3，当未检测到颜色时让机器人左转寻找。

课件PPT内容

幻灯片1：封面

幻灯片2：学习目标

幻灯片3-7：理论讲解

幻灯片8-10：实践任务

幻灯片11：总结

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