Arduino का उपयोग करके कंप्यूटर माउस के ऑप्टिकल सेंसर से एक छवि प्राप्त करें

समस्याओं में से एक को हल करने के लिए, मुझे बहुत निकट दूरी से प्रोग्राम सतह के एक छोटे से क्षेत्र की छवियों को प्रोग्रामेटिक रूप से प्राप्त करने और संसाधित करने की आवश्यकता थी। एक साधारण यूएसबी कैमरा का उपयोग करते समय सभ्य गुणवत्ता प्राप्त नहीं हुई है और पहले से ही इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए स्टोर का आधा रास्ता है, मुझे एक व्याख्यान याद आया, जिस पर हमें बताया गया था कि कंप्यूटर माउस सहित विभिन्न उपकरणों की व्यवस्था कैसे की गई थी।

तैयारी और कुछ सिद्धांत

मैं एक आधुनिक ऑप्टिकल माउस के संचालन के सिद्धांत के विवरण में नहीं गया, यह यहाँ बहुत विस्तार से लिखा गया है (मैं इसे सामान्य विकास के लिए पढ़ने की सलाह देता हूं)।

इस विषय पर जानकारी प्राप्त करना और पुराने Logitech PS / 2 माउस को अलग करना, मैंने इंटरनेट पर लेखों से परिचित एक तस्वीर देखी।



"पहली पीढ़ी के चूहों" की बहुत जटिल योजना नहीं है, केंद्र में एक ऑप्टिकल सेंसर और एक पीएस / 2 इंटरफ़ेस चिप थोड़ा अधिक है। मुझे मिला ऑप्टिकल सेंसर "लोकप्रिय" मॉडल ADNS2610 / ADNS2620 / PAN3101 का एक एनालॉग है। मुझे लगता है कि वे और उनके एनालॉग्स एक ही चीनी कारखाने में बड़े पैमाने पर उत्पादित किए गए थे, आउटपुट पर अलग-अलग अंक प्राप्त किए थे। इसके लिए प्रलेखन बहुत आसानी से पाया गया , यहां तक ​​कि विभिन्न कोड उदाहरणों के साथ भी।

दस्तावेज में कहा गया है कि प्रति सेकंड 1,500 गुना तक का सेंसर 18x18 पिक्सल (रिज़ॉल्यूशन 400cpi) मापने वाली सतह की एक छवि प्राप्त करता है, इसे याद रखता है और एक्स और वाई में पिछली स्थिति के सापेक्ष निर्देशांक की गणना करने के लिए छवि तुलना एल्गोरिदम का उपयोग करता है।

कार्यान्वयन

"सेंसर के साथ संचार" के लिए मैंने लोकप्रिय Arduino कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म का उपयोग किया, और चिप के पैरों को सीधे मिलाप करने का फैसला किया।



हम 5V और GND को संबंधित Arduino आउटपुट और SDIO और SCLK सेंसर पैरों को डिजिटल पिन 8 और 9 से जोड़ते हैं।

निर्देशांक में ऑफ़सेट प्राप्त करने के लिए, आपको चिप रजिस्टर का मान 0x02 (X) और 0x03 (Y) पर पढ़ना होगा, और चित्र को डंप करने के लिए, आपको पहले 0x2A को 0x88 पर मान लिखना होगा, और फिर इसे उसी 18x18 बार से पढ़ना होगा। यह ऑप्टिकल सेंसर से छवि चमक मैट्रिक्स का अंतिम "याद किया गया" मूल्य होगा।

मैंने इसे Arduino पर कैसे लागू किया, इसे यहाँ देखा जा सकता है: http://pastebin.com/YpRGbzAS (कोड की कुल ~ 100 पंक्तियाँ)।

और चित्र प्राप्त करने और प्रदर्शित करने के लिए, एक कार्यक्रम प्रसंस्करण में लिखा गया था।

यहाँ स्रोत: http://pastebin.com/XqGyP5EA

परिणाम

मेरी परियोजना के लिए कार्यक्रम के थोड़ा "परिष्करण" के बाद, मैं ऑप्टिकल सेंसर से सीधे चित्र प्राप्त करने और उस पर सभी आवश्यक गणना करने में सक्षम था।



आप सतह की बनावट (कागज) और यहां तक ​​कि उस पर व्यक्तिगत पत्र भी देख सकते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तरह की एक स्पष्ट तस्वीर की गुणवत्ता इस तथ्य के कारण प्राप्त होती है कि इस माउस मॉडल के डेवलपर्स ने एक विशेष ग्लास स्टैंड को सीधे सेंसर के तहत डिजाइन के साथ जोड़ा।

यदि आप माउस को मिलीमीटर से भी सतह से ऊपर उठाना शुरू करते हैं, तो स्पष्टता तुरंत गायब हो जाती है।



यदि आप अचानक इसे घर पर दोहराना चाहते हैं, तो मैं एक समान सेंसर के साथ एक माउस खोजने के लिए पीएस / 2 इंटरफ़ेस वाले पुराने उपकरणों की तलाश कर रहा हूं।

निष्कर्ष

हालांकि परिणामी छवि बहुत बड़ी नहीं है, यह मेरी समस्या (बारकोड स्कैनर) को हल करने के लिए काफी था। यह बहुत ही किफायती और तेज (~ 100r + Arduino + कोड लिखने के लिए कुछ दिनों के लिए माउस) निकला।

मैं उन सामग्रियों के लिंक छोड़ दूंगा जो इस समस्या को हल करने के लिए मेरे लिए बहुत उपयोगी थीं। यह वास्तव में मुश्किल नहीं था और बहुत खुशी के साथ किया गया था। अब मैं उच्च रिज़ॉल्यूशन वाले उच्च-गुणवत्ता वाले चित्र प्राप्त करने के लिए आधुनिक चूहों के अधिक महंगे मॉडल के चिप्स के बारे में जानकारी ढूंढ रहा हूं। शायद मैं भी एक माइक्रोस्कोप की तरह कुछ इकट्ठा करने में सक्षम हो जाएगा (वर्तमान सेंसर से छवियों की गुणवत्ता स्पष्ट रूप से इसके लिए उपयुक्त नहीं है)। आपका ध्यान के लिए धन्यवाद!

सिद्धांत

http://www.ixbt.com/peripheral/mice-sensor.shtml

इसी तरह का काम

http://spritesmods.com/?art=mouseeye&page=1
http://www.bidouille.org/hack/mousecam

प्रलेखन

http://www.avagotech.com/docs/AV02-1184EN

स्रोत कोड

http://pastebin.com/YpRGbzAS
http://pastebin.com/XqGyP5EA

09/23 से UPD: आर्दीन के लिए लेंस और पिन नंबर के बारे में कुछ जानकारी जोड़ी गई।