画像処理検討

　デバッグ処理コマンド'G'を利用し、画像データをSRAMに保存できます。

　SRAMに保存してある画像データを取得するには、コマンド'R'を使います。

　実際には、TeraTermProを利用して、H8に必要なコマンドを送信し
　データを取得しました。

　左クランクの画像を、デバッグコマンドで取得して表示すると
　次のようになります。



　画面上側には、中央に右から左に白線が走っているのがわかります。
　右から左に走る白線の下に、ぼんやりと霞のような白がありますが
　これは、照明の反射です。

　照明の反射が、０〜２５５の階調で、どの程度の数値になるのかを
　知るために、１ピクセル（０〜２５５）の数値で黒とみなす値を
　200、180、160、140、120、100、80、60、40、20と変化させてみました。



　上段の左から200、180、160、140、120と変化させています。
　上段の画像を見る限りでは、照明の反射は確認できません。

　下段の左から100、80、60、40、20と変化させています。
　80あたりから、照明の反射を確認できます。

　照明反射の影響を少なくするため、閾値を決めて、その値を
　下回った場合には、０にしました。

　より確実に閾値を決めるためには、カメラ側からＬＥＤで光を照射
　して輝度が一定になるようにするべきでしょう。

変換結果
　タスク３で利用している８０ピクセルのデータを８ビットに変換
　する処理が、左クランクでどのようになるか調べました。

　以下のように、80ピクセルを８ビットに変換しても、コースを
　移動するために必要となる情報が取得できることがわかります。

 1 1 1 1 1 1 0 0 -> 0xFC
 1 1 1 1 1 1 0 0 -> 0xFC
 0 0 1 0 1 1 0 0 -> 0x2C
 0 0 0 0 1 0 0 0 -> 0x08
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 0 1 0 0 0 -> 0x08
 0 0 0 0 1 1 0 0 -> 0x0C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C
 0 0 0 1 1 1 0 0 -> 0x1C


　移動には、全ラインのデータを利用する必要はありません。
　２ラインを決めて、その組み合わせで制御パターンを生成
　します。


画像表示アプリケーション
　デバッグ処理コマンドを利用し、画像データを取得できます。

　画像データは、テキストファイルに保存したので、そのままでは
　画像として見れません。フリーのHSP(Hot Soup Processor)を利用
　し画像表示しました。

　HSPは、画像データを１点ごとに色と位置を指定できる言語仕様を
　もっているので、このような用途に最適です。

　ソースコードは、以下です。

  #include "hspext.as"
;========================================
  screen 0,80*2,60*2
;========================================
  dim src,320
;========================================
  ylast = 60 : xlast = 80
;========================================
; select string buffer
;========================================
  notesel sbuf
;========================================
; get contexts of text
;========================================
  noteload "mlogy0.txt"
  ;noteload "mlogy01a.txt"
  ;noteload "mlogy01b.txt"
  ;noteload "mlogy01c.txt"
  ;noteload "mlogy01d.txt"
  ;noteload "mlogy01e.txt"
  ;noteload "mlogy01f.txt"
  ;noteload "mlogy01g.txt"
  ;noteload "mlogy01h.txt"
  ;noteload "mlogy01i.txt"
  ;noteload "mlogy01j.txt"

;========================================
; draw picture
;========================================
  ; line direction
  for j,0,ylast,1
    ; get 1 line
    noteget src,j
    ; pixel direction
    for i,0,xlast,1
      ; get datatum
      v = int(strmid(src,4*i,3))
      ; set color
      color v,v,v
      ; show
      pset 2*i,2*j
      pset 2*i+1,2*j
      pset 2*i,2*j+1
      pset 2*i+1,2*j+1
    next
  next

  stop

　80x60のサイズでは見難いので、縦横に２倍に拡大しています。


データ成形アプリケーション
　テキストファイルに保存する画像データは、１行を１６個の数値で
　構成しています。そのままでは、扱いにくいので、１行を８０個の
　数値にします。

　テキストエディタを利用する方法もありますが、何度も修正するのは
　時間の無駄なので、Tcl/Tkのスクリプトでデータ成形しました。

　ソースコードは、以下です。
　（ただし、openの右に書くファイル名は、その時に変更します。）

#!/usr/local/bin/wish
#######################################
# open files
#######################################
set fd_in [open "mlogx0.txt" "r"]
set fd_out [open "mlogy0.txt" "w"]
#######################################
# read context
#######################################
set i 0
set j 0
set result ""
while { [gets $fd_in sbuf1] >= 0 } {
  # append
  for {set j 0} {$j < 80 } {incr j} {
    # get 1 line
    set tmp [lindex $sbuf1 $j]
    if { [string index $tmp 0] == "0" } {
      if { [string index $tmp 1] == "0" } {
        set tmp [string range $tmp 2 2]
      } else {
        set tmp [string range $tmp 1 2]
      }
    }
    set tmp [format "%3d" $tmp]
    if { $j == 0 } {
      set result $tmp
    } else {
      set result "$result $tmp"
    }
  }
  # show
  puts $fd_out $result
  # prepare next stage
  set result ""
  incr i
}
#######################################
# close files
#######################################
close $fd_out
close $fd_in

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