登月小車 AMB82 MINI AI 自駕車（二）資料蒐集：布置跑道並拍攝訓練照片
本系列使用 登月小車（AMB82 MINI），從硬體安裝、蒐集與標註資料、訓練 YOLOv7-tiny 模型，一路做到能辨識交通標誌的自駕小車。這是第二篇。
2-1. 場地準備
首先購買兩張黑色大壁報紙，或者現有的場地都可以，然後準備白色電工膠帶與黃色電工膠帶。然後如下圖依照小車寬度再寬一點的間距，用電工膠帶黏貼小車跑道。
白色電工膠帶做為外線，黃色電工膠帶以段落黏貼做為中線。
如果想以地板為場地也可以，可以把電工膠帶的顏色做替換，只要跟地板顏色區分開來，用什麼顏色都可以，只是外線和中線的顏色要不同。
接著準備標誌，你可以自己設計或是用我們提供的，PDF 連結如下：
請彩色列印並裁剪下來，可以黏到任何能立起來的盒子或自己用紙板做立牌。
2-2. 程式撰寫
我們主要是想透過AI 模型，去分辨道路與標誌，讓小車可以沿著道路走，並依照標誌做反應。像是遇到停，希望它停車再開，遇到限速就減慢行駛速度……等。
為了讓AI 看得懂這些東西，我們需要告訴它什麼是道路，各個標誌代表什麼意思。所以我們需要用小車上的攝影機拍攝道路與標誌，並且將這些拍攝到的畫面儲存下來，之後我們會手動標註。
我們程式功能希望是這樣設計：
- 保留RTSP 串流讓我們可以知道小車現在拍攝到的畫面。
- 按下小車上面的按鈕後拍攝並自動儲存至SD Card。
- OLED 除了顯示IP 也要顯示目前拍攝的張數。
SD Card 除了作為之後存放模型之外，在此處兼具儲存照片。所以我們需要準備一張SD Card，大小約略在8GB ~ 32GB 即可，圖片大小與模型大小都不大。
程式重點說明如下：
宣告兩組 VideoSetting 物件，以符合一個作為RTSP 來源，另一個作為儲存照片來源。VIDEO_VGA 代表 640×480 解析度，兼顧傳輸速度與後續 YOLO 神經網路推論需求。configJPEG 的第四個參數設定為 1（snapshot = 1），代表此通道專門為「隨選單張畫格壓縮」優化。
Camera.videoInit() 會啟動底層視訊驅動與感光元件通訊。
VideoSetting configVID(VIDEO_VGA, CAM_FPS, VIDEO_H264, 0);
VideoSetting configJPEG(VIDEO_VGA, CAM_FPS, VIDEO_JPEG, 1);
configVID.setBitrate(2 * 1024 * 1024);
Camera.configVideoChannel(CHANNEL_VID, configVID);
Camera.configVideoChannel(CHANNEL_JPEG, configJPEG);
Camera.videoInit();因為AMB82 在小車上是上下顛倒放，所以也需要將取得的畫面旋轉180 度才可以。CAMERA_ORIENTATION 設定為3，就是旋轉180 度的意思。
#define CAMERA_ORIENTATION 3
extern "C" {
int isp_set_orientation(int val);
}
// 在 setup() 內執行：
if (CAMERA_ORIENTATION > 0) {
isp_set_orientation(CAMERA_ORIENTATION);
}我們以按鈕A 為拍照按鈕，當按下時會觸發captureAndSaveJPEG() 將當前影像擷取下來。
// #define BUTTON_PIN 18
int reading = digitalRead(BUTTON_PIN);
if (reading != lastButtonState) {
lastDebounceTime = millis();
}
if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {
if (reading != currentStableState) {
currentStableState = reading;
if (currentStableState == LOW) {
captureAndSaveJPEG();
}
}
}然後呼叫SD Card 將資料寫入，並安全移除，以釋放權限給下次儲存的時候。
if (fs.begin()) {
char filename[64];
while (true) {
snprintf(filename, sizeof(filename), "%simg_%04d.jpg", fs.getRootPath(), fileCounter);
if (!fs.exists(filename)) {
break;
}
fileCounter++;
}
File file = fs.open(filename);
if (file) {
file.write((uint8_t *)img_addr, img_len);
file.close();
savedImageCount++;
sdCardError = false;
fileCounter++;
} else {
sdCardError = true;
}
fs.end();
} else {
sdCardError = true;
}完整程式如下：
記得輸入自己的Wi-Fi 名稱與密碼
#include "WiFi.h"
#include "StreamIO.h"
#include "VideoStream.h"
#include "RTSP.h"
#include "AmebaFatFS.h"
#include "VideoStreamOverlay.h"
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_OLED_libraries/Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_OLED_libraries/Adafruit_SSD1306.h>
#define BUTTON_PIN 18
#define CHANNEL_VID 0
#define CHANNEL_JPEG 1
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
#define OLED_RESET -1
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);
bool oledFound = false;
#define CAMERA_ORIENTATION 3
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
int isp_set_orientation(int val);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
VideoSetting configVID(VIDEO_VGA, CAM_FPS, VIDEO_H264, 0);
VideoSetting configJPEG(VIDEO_VGA, CAM_FPS, VIDEO_JPEG, 1);
RTSP rtsp;
StreamIO videoStreamer(1, 1);
AmebaFatFS fs;
char ssid[] = ""; // 記得輸入自己的Wi-Fi 名稱
char pass[] = ""; // 記得輸入自己的Wi-Fi 密碼
int status = WL_IDLE_STATUS;
int lastButtonState = HIGH;
unsigned long lastDebounceTime = 0;
const unsigned long debounceDelay = 50;
static int currentStableState = HIGH;
int fileCounter = 1;
int savedImageCount = 0;
bool sdCardError = false;
void captureAndSaveJPEG();
void printInfo(void);
void updateOSD(void);
void updateOLED(void);
void setup()
{
Serial.begin(115200);
if (display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
oledFound = true;
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
display.setCursor(0, 0);
display.println(F("AMB82-MINI Camera"));
display.println(F("Connecting WiFi..."));
display.display();
} else {
Serial.println(F("[WARNING] SSD1306 OLED allocation failed or not detected"));
}
pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
Serial.println("\r\n[INFO] Initializing MicroSD Card...");
if (fs.begin()) {
sdCardError = false;
Serial.println("[INFO] MicroSD Card initialized successfully.");
while (true) {
char filename[64];
snprintf(filename, sizeof(filename), "%simg_%04d.jpg", fs.getRootPath(), fileCounter);
if (fs.exists(filename)) {
savedImageCount++;
fileCounter++;
} else {
break;
}
}
Serial.print("[INFO] Existing images found on SD: ");
Serial.println(savedImageCount);
fs.end();
} else {
sdCardError = true;
Serial.println("[WARNING] MicroSD Card not detected! Please ensure a FAT32 card is inserted.");
}
while (status != WL_CONNECTED) {
Serial.print("Attempting to connect to WPA SSID: ");
Serial.println(ssid);
status = WiFi.begin(ssid, pass);
delay(2000);
}
configVID.setRotation(0);
configJPEG.setRotation(0);
configVID.setBitrate(2 * 1024 * 1024);
Camera.configVideoChannel(CHANNEL_VID, configVID);
Camera.configVideoChannel(CHANNEL_JPEG, configJPEG);
Camera.videoInit();
rtsp.configVideo(configVID);
rtsp.begin();
videoStreamer.registerInput(Camera.getStream(CHANNEL_VID));
videoStreamer.registerOutput(rtsp);
if (videoStreamer.begin() != 0) {
Serial.println("[ERROR] StreamIO link start failed");
}
Camera.channelBegin(CHANNEL_VID);
Camera.channelBegin(CHANNEL_JPEG);
delay(500);
if (CAMERA_ORIENTATION > 0) {
isp_set_orientation(CAMERA_ORIENTATION);
}
OSD.configVideo(CHANNEL_VID, configVID);
OSD.begin();
delay(1000);
printInfo();
updateOSD();
updateOLED();
}
void loop()
{
int reading = digitalRead(BUTTON_PIN);
if (reading != lastButtonState) {
lastDebounceTime = millis();
}
if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {
if (reading != currentStableState) {
currentStableState = reading;
if (currentStableState == LOW) {
captureAndSaveJPEG();
}
}
}
lastButtonState = reading;
delay(10);
}
void captureAndSaveJPEG()
{
uint32_t img_addr = 0;
uint32_t img_len = 0;
Serial.println("\r\n[ACTION] Button pressed (Pin 18 = false)! Capturing 640x480 image...");
Camera.getImage(CHANNEL_JPEG, &img_addr, &img_len);
if (img_addr == 0 || img_len == 0) {
Serial.println("[ERROR] Failed to capture JPEG frame from camera.");
return;
}
if (fs.begin()) {
char filename[64];
while (true) {
snprintf(filename, sizeof(filename), "%simg_%04d.jpg", fs.getRootPath(), fileCounter);
if (!fs.exists(filename)) {
break;
}
fileCounter++;
}
File file = fs.open(filename);
if (file) {
file.write((uint8_t *)img_addr, img_len);
file.close();
savedImageCount++;
sdCardError = false;
Serial.print("[SUCCESS] Image saved: ");
Serial.print(filename);
Serial.print(" (Resolution: 640x480, Size: ");
Serial.print(img_len);
Serial.println(" bytes)");
fileCounter++;
} else {
sdCardError = true;
Serial.println("[ERROR] Failed to open file for writing on SD card.");
}
fs.end();
} else {
sdCardError = true;
Serial.println("[ERROR] SD card initialization failed. Please check SD card connection.");
}
updateOSD();
updateOLED();
}
void updateOSD(void)
{
OSD.createBitmap(CHANNEL_VID);
char countStr[32];
char sdStr[32];
snprintf(countStr, sizeof(countStr), "Images: %d", savedImageCount);
snprintf(sdStr, sizeof(sdStr), "SD: %s", sdCardError ? "ERROR" : "OK");
uint32_t sdColor = sdCardError ? OSD_COLOR_RED : OSD_COLOR_GREEN;
OSD.drawText(CHANNEL_VID, 16, 16, countStr, OSD_COLOR_CYAN);
OSD.drawText(CHANNEL_VID, 16, 16 + OSD.getTextHeight(CHANNEL_VID) + 4, sdStr, sdColor);
OSD.update(CHANNEL_VID);
}
void updateOLED(void)
{
if (!oledFound) return;
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
display.setCursor(0, 0);
display.println(F("AMB82-MINI (640x480)"));
display.drawFastHLine(0, 10, SCREEN_WIDTH, SSD1306_WHITE);
display.setCursor(0, 14);
display.print(F("IP: "));
display.println(WiFi.localIP());
display.setCursor(0, 26);
display.print(F("RTSP Port: "));
display.println(rtsp.getPort());
display.setCursor(0, 38);
display.print(F("SD: "));
display.print(sdCardError ? F("ERROR") : F("OK"));
display.print(F(" | Img: "));
display.println(savedImageCount);
display.setCursor(0, 52);
display.println(F("Pin18: Press to Snap"));
display.display();
}
void printInfo(void)
{
Serial.println(" ");
Serial.println("==============================================");
Serial.println("- AMB82-MINI 640x480 RTSP & Dataset Capture -");
Serial.println("==============================================");
Camera.printInfo();
IPAddress ip = WiFi.localIP();
Serial.println("- RTSP Streaming Info -");
rtsp.printInfo(ip.get_address());
Serial.print("Stream URL: rtsp://");
Serial.print(ip);
Serial.print(":");
Serial.println(rtsp.getPort());
Serial.println("----------------------------------------------");
Serial.println("Capture Trigger: Press button (Pin 18 -> GND)");
Serial.println("Images will be saved to SD Card as 640x480 JPEG");
Serial.println("==============================================");
}將完整程式碼複製到Arduino IDE，並下載到AMB82 MINI 上面。
2-3. 拍攝資料
插上準備的SD Card 並將小車放在跑道上打開電源，OLED 會顯示目前連線資訊，最後會顯示 IP。以及SD Card 是否有安裝？還有目前儲存的照片(Img) 有幾張。
透過VLC 開啟串流影像，以方便拍攝目標。影像左上角也會顯示儲存資訊，照片數量與SD Card 是否正常運作。
我們拍攝目標是取得道路上的黃色線段與標誌，線段要讓車子在道路上拍，標誌就沒有強制要擺在一起拍，可以分開沒關係。
請搭配VLC 查看畫面中是否有目標，確認無誤即可按下「按鈕 A」拍攝照片。
然後請讓車子擺在不同角度與不同位置，像是放在直線或是彎道處，或是刻意讓它偏離一點跑道。盡可能蒐集不同的畫面，讓AI 能學習到各種情況。
標誌建議部分照片是全部放一起拍，有些則是單獨一個標誌拍攝，儘量增加不同背景或角度和位置，畢竟小車在移動時不會都是拍到正面的標誌。
數據多樣性與數量能多少張就多少張，但為了避免大家標注資料時頭昏眼花，建議道路與標誌各拍攝約50 ~ 100 張左右即可，前提是每張資料都要是獨一無二。
拍攝完畢後就能關閉小車電源，然後拔出SD Card，請記得關閉電源再拔，非常重要！！！
然後用讀卡機放到自己的電腦上，除了再檢查一次照片之外，也順便剔除模糊的照片。
總結
這個單元主要就是用AMB82 MINI 拍攝訓練AI 用的資料，請確實蒐集每張照片。下個單元將會教同學如何做資料標註，這將是一項大工程！
系列文章
- （一）基礎認識
- （二）資料蒐集（本篇）
- （三）資料標註
- （四）訓練模型與轉換
- （五）自動駕駛