Appearance

3.2 颜色识别器 ​

3.2.1 造型介绍 ​

  这款 AI 颜色识别器是简约实用的积木视觉检测摆件，设备正面搭载 WonderLens 视觉摄像头作为色彩采集 “眼睛”，机身搭配点阵显示屏用于实时输出识别文字。整体积木组装简单，结构拆分清晰，方便我们接线调试。当摄像头捕捉到色块并完成色彩匹配后，屏幕会弹出对应颜色名称字幕，实现实时色彩反馈，是能直观感受 AI 颜色识别与硬件联动交互的创意小作品。

3.2.2 学习目标 ​

  1. 学会使用 WonderLens 模块完成色彩识别，掌握颜色识别数据读取、容差参数校准方法。

  2. 熟练编写点阵屏字符显示程序，掌握变量计数、多分支条件判断编程逻辑。

  3. 掌握视觉模块、点阵屏联动编程，完成识别结果与屏幕字幕同步交互效果。

  4. 搭建完整造型并调试程序，具备简易 AI 视觉检测类作品制作与改造能力。

3.2.3 积木搭建 ​

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3.2.4 设备接线 ​

将 WonderLens 视觉模块接线插入 ESP32 主控器 接口；

将点阵模块接线插入 ESP32 主控器 接口。

示意图：

3.2.5 程序编写 ​

(1) 程序原理图 ​

(2) 添加扩展库 ​

  • 在 “扩展” 中选择”传感器“添加 “WonderLens” ；
  • 在 “扩展” 中选择”输出模块“添加 “点阵模块” 。

(3) 核心代码块解析 ​

指令块所在类别功能说明
将点阵屏亮度调整为 1 至 8 区间内指定档位
在点阵屏指定坐标位置显示自定义文字
在点阵屏绘制选中的点阵图形图案
切换视觉摄像头对应的 AI 视觉工作模式
刷新摄像头画面并读取当前视觉模式的识别数据
判断摄像头画面中是否检测到目标颜色并返回布尔结果

(4) 完整程序展示 ​

  1. 启动时，初始化 WonderLens 视觉模块接口 P1，将模块切换为颜色识别功能，初始化点阵模块接口 P5，设置点阵模块亮度为 P5；

  2. 在主程序中循环执行：更新并获取 WonderLens 视觉模块识别结果，依次判断识别到的颜色 ID，识别到 ID1 时点阵模块坐标 (0,6) 显示字符 R，识别到 ID2 显示字符 G，识别到 ID3 显示字符 B，未识别到三种颜色则点阵模块显示预设图案，每次循环等待 0.01 秒。

  • 程序源文件存放于「附录文件」目录内的「程序文件」，可前往该处下载压缩包获取。

3.2.6 程序下载 ​

3.2.7 扩展提升 ​

拓展任务 1：分级字幕互动颜色识别器

  1. 项目目标：区分单次识别、累计识别两种场景，做出分级字幕切换效果。识别单一颜色时屏幕显示对应色彩名称；连续识别 3 种以上不同颜色，屏幕切换显示累计识别颜色总数，不再展示单色名称。

  2. 实现思路：调用读取识别颜色指令，新增数字变量存储不同颜色计数，嵌套多层条件判断；编写点阵屏两套字符显示代码，依靠变量数值切换屏幕展示内容。

  3. 挑战点：精准过滤重复颜色、避免计数重复累加，多层判断代码不冲突，屏幕切换文字无闪烁。

拓展任务 2：声光联动颜色识别装置

  1. 项目目标：识别到色块后同步触发多外设效果，识别不同颜色时点阵屏显示对应字幕，RGB 彩灯同步亮起匹配色彩，蜂鸣器播放专属提示音，模拟工业物料分拣提示效果。

  2. 实现思路：保留原有颜色识别判断逻辑，在各颜色分支内新增 RGB 灯光调色、蜂鸣器发声指令；不同颜色设置独立灯光参数与音效，实现多设备同步响应。

  3. 挑战点：摄像头实时识别不卡顿，灯光、音效、屏幕文字同步触发，各类颜色声光效果区分明显不混淆。

拓展任务 3：除了颜色识别器，本节课色彩识别的思路还能改造出哪些智能小作品

  1. 智能分拣小车：保留摄像头颜色识别核心代码，加装舵机拨片，识别不同颜色物料自动拨动至对应分拣通道。

  2. 智能色卡检测仪：搭配移动滑轨，循环扫描多张色卡，点阵屏自动统计并展示全部识别色彩。

  3. 通用改造思路：不用修改摄像头颜色识别的核心代码，只更换 / 新增输出硬件，补充对应硬件控制指令，依靠 “识别到指定颜色就触发动作” 的逻辑，就能做出不同应用场景的智能视觉作品。

3.2.8 课后问答 ​

问题 1：哪个模块负责识别物体颜色？它是怎么工作的？

答：WonderLens 视觉模块负责识别物体颜色。模块内置摄像头采集画面图像，提取画面色块 RGB 色彩信息，和提前校准存储的标准颜色模板参数做比对匹配，判断出物体对应色彩，再将识别数据传输给 ESP32 主控；主控读取识别结果，驱动点阵屏显示对应颜色字幕，完成完整颜色识别反馈流程。

问题 2：什么是颜色识别容差参数？为什么容差大小会影响颜色识别准确度？

答：容差是颜色匹配允许的色差误差范围。容差数值越小，颜色匹配标准越严格，只有和模板色彩高度相近的色块才会被识别；容差数值越大，匹配范围越宽泛，轻微色差的相近颜色也会判定为同一颜色。容差过小容易识别不到目标颜色，容差过大会受光线、背景干扰产生误识别。实际使用时需根据现场光照、环境底色调整合适容差，保证识别稳定准确。

3.2.9 技术支持与产品讨论 ​

如果您在产品使用过程中遇到困难，欢迎您通过如下方式向我们反馈：

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