第七节：RobomasterTT未来交警 简单

[1]课程引入和知识原理讲解（Think）

高速公路出现交通事故的时候，交警很难第一时间到达现场，

为了解决这个问题，我们设想可以让交警操控RobomasterTT抵达事故地点进行取证。

我们可以利用二哈识图模块探测事故车牌号码，

在节假日的出行中，很多车主可能会占用应急车道，这是交通违法行为，

由于车辆拥堵，交警很难前往取证，我们可以使用无人机携带二哈识图模块沿应急车道飞行，对占用应急车道的车牌（二哈识图-标签）进行记录，传输给交警，

效率高，而且非常准确。

相比传统的手动取证，无人机取证不受地面交通情况限制，能以更快的速度处理现场，减少塞车的等待时间，尽快疏通道路。

[2]项目描述和实施步骤（Doing）

（1）器材清单

①RobomasterTT无人机

②RobomasterTT无人机保护桨（Tello-CYNOVA保护桨）

③HuskyLens二哈识图传感器

HuskyLens二哈识图是一款简单易用的AI视觉传感器，内置7种功能：人脸识别、物体追踪、物体识别、巡线追踪、颜色识别、标签识别、物体分类。仅需一个按键即可完成AI训练，摆脱繁琐的训练和复杂的视觉算法，让你更加专注于项目的构思和实现。

HuskyLens板载UART / I2C接口，可以连接到Arduino、Raspberry Pi、LattePanda、micro:bit等主流控制器，实现硬件无缝对接。HuskyLens直接输出识别结果给控制器，你无需折腾复杂的算法，就能制作非常有创意的项目。

（2）任务流程图

①使用二哈识图学习识别标签（车牌）

手动控制TT无人机沿高速应急车道飞行，如果发现占用应急车道的车牌，

会点亮灯光来表示看到的车牌ID，

②当识别到ID1的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮一个白色灯，

当识别到ID2的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮两个红灯，

当识别到ID3的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮三个绿灯，

当识别到ID4的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮四个蓝灯

（3）步骤图片

①机械结构设计

把二哈识图安装到TT无人机的身上：

②电控设计

我们使用I2C接口建立HUSKYLENS与TT扩展模块的通信，

读取二哈识图的信息。

③RobomasterTT 空中交警识别车牌ID算法原理和设计：

HUSKYLENS 识别 AprilTag 原理

标签识别技术（简称标识技术）是指对物品进行有效的、标准化的编码与标识的技术手段，它是信息化的基础工作。

标识技术主要有条形码技术、IC 卡技术、射频识别技术、光符号识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术、遥感遥测、机器人智能感知等技术。

这里我们使用AprilTags标签：

AprilTags 是一个出自密歇根大学项目团队的视觉基准系统，主要用于 AR，机器人和相机校准等领域。标签的作用类似于条形码，存储少量信息（标签 ID），同时还可以对标签进行简单而准确的 6D（x，y，z，滚动，俯仰，偏航）姿势估算。

[1]AprilTag 识别过程主要包含如下步骤：

1. 边缘检测寻找图像中的边缘轮廓。

2、四边形检测，找出轮廓中的四边形。

3、解码对找出的四边形进行匹配、检查。

通过这些步骤，HUSKYLENS 的标签识别功能就能识别不同的 AprilTags，在TT空中交警的场景中，我们需要将不同的 AprilTags 贴在车的身上，表示不同的车牌号码：

交警可以控制无人机在高速公路的应急车道进行巡逻，发现占用应急车道的车辆时，二哈识图会进行识别，通过点亮的灯光数据来表示看到的ID。

[2]HUSKYLENS 传感器 - 标签识别功能演示

1、侦测标签

当 HuskyLens 检测到二维码标签时，屏幕上会用白色框自动框选出检测到的所有二维码标签。

2、学习标签

将 HuskyLens 屏幕中央的“+”字对准需要学习的标签，短按或长按“学习按键”完成第一个标签的学习。松开”学习按键“后，屏幕上会提示：”再按一次按键继续！按其他按键结束“。

如要继续学习下一个标签，则在倒计时结束前按下“学习按键”，

可以继续学习下一个标签。如果不再需要学习其他标签了，则在倒计时结束前按下”功能按键”即可，或者不操作任何按键，等待倒计时结束。

本项目中，需要继续学习下一个标签，因此在倒计时结束前按下“学习按键”，然后将 HuskyLens 屏幕中央的“+”字对准需要学习的下一个标签，短按或长按“学习按键”完成第二个标签的学习。

标签 ID 与录入标签先后顺序是一致的，也就是：学习过的标签会按顺序依次标注为“标签：ID1”，“标签：ID2”，“标签：ID3”，以此类推，并且不同的标签对应的边

3、识别标签

HuskyLens 再次遇到学习过的标签时，在屏幕上会有彩色的边框框选出这些标签，并显示其 ID。边框的大小会随着二维码标签的大小进行变化，边框自动追踪这些二维码标签。

下面是HUSKYLENS学习 识别ID标签（车牌号码）的测试视频：

[3]TT空中交警使用HUSKYLENS 传感器 - 标签识别功能演示

我们首先使用HUSKYLENS 传感器识别标签，并打印标签，贴在墙上

来表示占用应急车道的车牌号码，然后TT无人机进行巡逻，

当识别到ID1的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮一个白色灯，

当识别到ID2的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮两个红灯，

当识别到ID3的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮三个绿灯，

当识别到ID4的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮四个蓝灯

（4）RobomasterTT空中交警完整的代码：

机械结构和电控结构结构完成以后，我们需要编写程序，

打开Mind+编程平台，找到左下角的“扩展”并单击，

在主控板中，我们选择RobomasterTT(ESP32模块)

在传感器界面中，我们选择HUSKYLENS AI摄像头，

然后我们编写程序，并上传到TT开源控制器中：

当识别到ID1的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮一个白色灯，

当识别到ID2的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮两个红灯，

当识别到ID3的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮三个绿灯，

当识别到ID4的车牌时，无人机身上的LED灯带会点亮四个蓝灯

[3]项目拓展和总结（Theory）

在实时模式下，我们选择RobomasterTT（单机），

编写程序控制无人机识别地面的挑战卡进行自主飞行，同时二哈识图会自动识别占用应急车道的标签，从而实现无人机自动飞行，自动识别标签的功能。

下面是第七节RobomasterTT未来交警的测试视频：

[4]学生能力基础（5-6年级）