图一：猎鹰对象识别系统
FALCON（猎鹰）物体识别系统（模块）能够同时跟踪多达12种不同的物体，并且有超过CMUcam六倍的清晰度。在同类视觉系统中，FALCON（猎鹰）是最强大的视觉系统之一。
项目网站：http://www.falconir.com
所有开源资料本地下载：http://www.robotsky.com/down/codes/2008-03-10/120512620194.html
FALCON 在发射台上
猎鹰对象识别系统用户手册
第一章 引言
猎鹰对象识别是一种快速，准确的彩色物体跟踪方法。它可以同时跟踪12个物体，增幅超过6帧每秒。
这里有三种操作模式：
同时跟踪6个物体：3种颜色，两个物体使用同一种颜色
同时跟踪12个物体：6种颜色，两个物体使用同一种颜色
同时跟踪12个物体：2种颜色，六个物体使用同一种颜色
通过在猎鹰系统上使用滑动开关可以配置这些模式。
第二章 基本硬件设置
参照猎鹰系统板图如下：
图二：猎鹰系统图
相机模块
将相机模块通过使用定制提供的带光缆连接到猎鹰系统板，这是很有必要的。简单地把光缆的一端接到标有“相机连接”的头部，然后把相机模块与光缆的另一端相连接。
电力供应
你需要给系统板提供一个常规的+5V供电装置。为达到设置的目的，你也可以使用包括通用+5V的直流供电装置。
零调制解调器串行电缆
你还需要一个零调制解调器串行电缆来与计算机装置连接。
配置交换机
这里有几个配置开关在猎鹰系统板上。请使用下表来建立满足你特殊要求的猎鹰系统：
跟踪LED状态
当处于网上识别模式的时候，系统的8个发光二极管显示当前跟踪状态。第七个和第六个发光二极管，每处理一帧时闪光一次。如果一个紫色物体在视野中，第五个发光二极管灯亮。如果一个蓝色物体在视野中，第四个发光二极管灯亮。如果一个绿色物体在视野中，第三个发光二极管灯亮。
第三章 猎鹰客户端
猎鹰客户端是用来配置猎鹰系统的软件。它包括一下一些特征：
抓取帧的能力，使你能知道相机正在看的东西；
保存和恢复数据图表，包括跟踪参数和色彩信息；
查看跟踪数据以保证跟踪参数是正确的；
为即将被跟踪的物体设置跟踪参数；
建立各种相机参数，包括颜色空间，饱和度和亮度，并查看结果；
你需要一个符合以下系统要求的电脑来运行猎鹰客户端：
电脑已经安装Microsoft .NET Framework v1.1；
串口115200波特率或更高；
500MHz或更快的处理器；
用法
下面的图表阐述了猎鹰客户端上的各种控制器和它们的典型用法：
图三：猎鹰客户的控制器
图像查看器。这是显示所有获取的图像的地方。
色彩控制。这里控制一个进入的新物体的色彩值。在图像查看器里点击这个物体时，文本框将被相应的颜色信息填补。点击更新色彩的按钮，将添加这个颜色到下一个颜色插槽，并且增加这个颜色的插槽场。点击更新所有颜色插槽，将下载所有颜色的插槽。
串口控制。在这里选择猎鹰系统所连接的串口和理想的波特率。
主菜单。所有的相机和跟踪配置选项都在这里。点击按钮“Find Lowest”将发现和跟踪视野里最低的物体；同时若点击按钮“Find Biggest”将发现和跟踪视野里最大的物体。“Min Blob Size”将设置系统发现的最小物体的尺寸。通过使用“Set RGB”和“ Set YCrCb”两个按钮，颜色空间的选择就可以完成。自动亮度可以通过使用“Enable Auto-Brt” 和“Disable A-B” 两个按钮来控制。
跟踪验证接口。点击“查看跟踪信息”按钮将会设置系统为跟踪模式，并且在跟踪窗口上显示跟踪结果来验证跟踪参数的正确性。点击“STOP”将会返回设定模式。
为了完成设置，你需要有串口和已经安装.NET Framework的电脑。本指南假定您已经安装了适当版本的猎鹰客户端。
通过标准的零调制解调器串行电缆将猎鹰系统连接到串口，并通电。开始运行猎鹰客户端软件，选择你已经连接到猎鹰系统的串口。这时应该显示“串口打开”状态。如果你接收到一个错误，请确保您已经选择正确的串口，并且重试一次。
例一：跟踪单个物体
首先下载预置的图像到系统中。这一步通过点击“Restore Profile”和选择“default_profile_ycrcb.fpr”文件来完成。对于这个例子，我们将用YCrCb颜色空间。这将提供一个更大的选择范围，比如允许调整色彩饱和度和图像亮度。除此之外，这个文件能自动调节亮度。
你需要一个有光线的理想的工作环境。在相机查看的视野中确立一个你想跟踪的物体，大约10英尺远。点击“Grab Frame”，并且保证物体是可见的。如果是的话，点击“Single Shot Test”。
现在你需要调整三个参数，直到白线正确地分割物体。一个很好的分割例子如下图四：
图四：很好的分割例图
一个不好的分割图（过度分割）如图五：
注意：这个物体被分割成若刚小区域，与之相反，应该是一个大的区域。
图五：一个不好的分割例图
最后是一个没完全分割的例子
注意：这个例子里，物体已经融入背景了。
图六：未完全分割例图
参数必须调整：
“Cr NF Thres” (红色阈值)
“Y NF Thresh” (绿色阈值)
“Cb NF Thres” (蓝色阈值)
降低这些值可以增加分割的数量（增加白线的粗度）；增加这些值可以减低分割的数量。
当图像已经被使当地分割，你可以把该物体的颜色加到数据库：
在图像查看器里点击这个物体，这将更新颜色域；
从右下方的下拉菜单中为这个物体选择理想的跟踪颜色；
点击“Update Color”这个物体的颜色就被加入到数据库了。
现在你可以通过点击“View Tracking Information”来测试系统的跟踪情况。这将使系统进入跟踪模式，并且在右边的窗口显示跟踪结果。如果所有都正常，你应该在你跟踪的物体相对应的跟踪验证接口那看到圆点。如果你能够跟踪物体，说明你已经成功地配置好了系统。
第四章 猎鹰跟踪协议和配置
跟踪协议：当猎鹰系统处于跟踪模式，它会输出一个恒定的串行数据流。基于当前的跟踪模式，串行数据流的格式是不同的。概述如下：
模式1：同时跟踪6个物体：三种颜色，两个物体使用同一种颜色
这种模式的特点是：较其他两种模式，串行数据流小，适合于不能并进大量串行数据的单处理器。
模式2：同时跟踪12个物体：六种颜色，两个物体使用同一种颜色
这种模式的特点是能够跟踪多达6种不同的颜色。它是作为一般用途的最佳模式。
模式3：同时跟踪12个物体：两种颜色，六个物体使用同一种颜色
这是一种特殊的模式，旨在一个机器人比赛中跟踪红色和蓝色的灯光。它可能会用在任意一种只需要跟踪两种颜色的情况，并且可能同时跟踪每一种颜色的六个物体。
配置命令：
注意：在发送每一个字节后都必须按回车键（ASCII 13）
例如：要设置RGB模式，你将发送此字符串到猎鹰系统：“J<CR>” 其中 <CR> 表示回车。
（RobotSky编辑：Chen Jing）
（RobotSky主编：Liu Weichao）
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