2自由度カメラジンバル
製品概要
Juxi Technology の 2-DOF カメラジンバルはオープンソースの2自由度カメラ安定プラットフォーム。Python 制御、カラートラッキング、顔検出、自動目標追跡に対応します。ロボットビジョン、監視、自動化アプリケーションに適しています。
特徴
- 2自由度(Pitch/Yaw)サーボ制御
- カラートラッキング、顔検出、QRコード検出
- 純 Python 実装、二次開発容易
- USB カメラとシリアルサーボ対応
- オープンソース: GitHub
製品仕様
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| 自由度 | 2軸(Pitch + Yaw) |
| サーボ | シリアルバスサーボ(SCS) |
| 制御IF | USB シリアル |
| カメラ | USB UVC |
| 追跡 | カラー/顔/QRコード |
| 言語 | Python 3 |
クイックスタート
ハードウェア接続
- サーボをシリアルバスインターフェースに接続します
- USB-シリアル変換モジュールを PC / Jetson / Raspberry Pi に接続します
- カメラをジンバルブラケットに取り付けます
- USB カメラを接続します
依存関係のインストール
bash
pip install -r requirements.txt
# または手動インストール
pip install opencv-python pyserial numpy基本制御コード
python
import sys
import os
sys.path.append(os.path.join(os.path.dirname(__file__), '..', 'src'))
from sc_servo import SCServo, Gimbal
import time
# Initialize servo controller
servo = SCServo("COM3") # Linux: "/dev/ttyUSB0"
if servo.connect():
print("✓ Serial connected")
gimbal = Gimbal(servo)
gimbal.enable_all()
# Set angle (pitch, yaw)
gimbal.set_angle(0, 30) # yaw: -90~90
time.sleep(1)
gimbal.set_angle(1, -20) # pitch: -45~45
time.sleep(1)
# Return to center
gimbal.set_angle(0, 0)
gimbal.set_angle(1, 0)
gimbal.disable_all()
servo.disconnect()カラートラッキング例
python
import sys
import os
import cv2
sys.path.append(os.path.join(os.path.dirname(__file__), '..', 'src'))
from sc_servo import SCServo, Gimbal
# Initialize camera and gimbal
cap = cv2.VideoCapture(0)
servo = SCServo("COM3")
servo.connect()
gimbal = Gimbal(servo)
gimbal.enable_all()
while True:
ret, frame = cap.read()
if not ret:
break
# Convert to HSV for color detection
hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
# Red color range
lower_red1 = (0, 100, 100)
upper_red1 = (10, 255, 255)
mask = cv2.inRange(hsv, lower_red1, upper_red1)
# Find the largest contour
contours, _ = cv2.findContours(mask, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
if contours:
largest = max(contours, key=cv2.contourArea)
x, y, w, h = cv2.boundingRect(largest)
center_x = x + w // 2
center_y = y + h // 2
# Map pixel coordinates to servo angles
frame_h, frame_w = frame.shape[:2]
yaw = int((center_x / frame_w - 0.5) * 180)
pitch = int((0.5 - center_y / frame_h) * 90)
gimbal.set_angle(0, max(-90, min(90, yaw)))
gimbal.set_angle(1, max(-45, min(45, pitch)))
cv2.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)
cv2.imshow('Color Tracking', frame)
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
gimbal.disable_all()
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()高度な機能
顔検出トラッキング
リポジトリの src/detectors/face_detector.py には OpenCV DNN ベースの顔検出器が用意されており、自動顔追跡に使用できます。
自動追跡
リポジトリの examples/auto_tracking_demo.py が、ターゲット選択、PID 制御、滑らかな追跡を含む完全な自動追跡ワークフローを実装しています。
FAQ
Q: シリアル接続できない?
A: ポート番号確認。Windows COMx、Linux /dev/ttyUSBx。python examples/list_ports.py で利用可能なポートを一覧表示できます。
Q: サーボが反応しない?
A: サーボ電源確認(SCS は 6-8.4V 外部電源)。
Q: 追跡が不安定?
A: PID 調整と追跡頻度。解像度低減でリアルタイム性向上。
技術サポート
- 📧 support@juxitech.com
- 🌐 www.juxitech.com
- 💻 オープンソースリポジトリ: GitHub