Casting between Qt and OpenCV primitives

opencv_qtAs a follow-up to the previous post, I’d like to present some code which I think might be helpful for other Qt / OpenCV projects as well.

This code was written for Pastie. Pastie is a piece of software I wrote as part my image processing seminar. It makes use of the well known libraries:

  • Qt for the graphical user interface
  • OpenCV for image processing and computer vision

I wrote a C++ header file to facilitate the co-operation of those two libraries. This file enables the conversion / casting of OpenCV and Qt types e.g.:

#include <QImage>
#include <cv/core.hpp>

QImage qimg("filename.png");
cv::Mat cvimg = toCv(qimg);

The source code is available at GitHub.

The following conversions are supported:

QImage cv::Mat
QTransform cv::Mat
QPoint cv::Point2i
QPointF cv::Point2f
QRect cv::Rect2i
QRectF cv::Rect2f
QSize cv::Size

You can find some examples in the real code here and here.

calcelestial

calcelestial ist ein kleines Linux-Tool zum Berechnen von Auf- und Untergangszeiten sowie der Position sämtlicher Planeten unseres Sonnensystems.

Es ist der Weiterentwicklung von sun, das ursprünglich als kleines Bash-Skript für meinen Router startete. Mittlerweile ist das Tool zu einem weit umfangreicherem Werkzeug gewachsen, welches nicht mehr nur die Auf- und Untergangszeit der Sonne berechnen kann:

Es sind mit dem Mond, Mars, Neptun, Jupiter, Merkur, Uranus, Saturn, Venus und Pluto eine Menge neuer Planeten dazugekommen. Auch kann nun die Position dieser Himmelskörper zu jedem beliebigen Zeitpunkt oder dem Auf- und Untergang berechnet werden.

Nun bin ich selber kein kleiner Hobby-Astronom, sodass ich diese ganzen Berechnungen aus dem Ärmel schütteln könnte. Stattdessen nutze ich die Bibliothek libnova. libnova benutzt die sehr genauen Algorithmen „Variations Séculaires des Orbites Planétaires“ (kurz VSOP-87), die Pierre Pratagnon 1987 entwickelte.

Usage:
  calcelestial [options]
 
Options:
  -p, --object		calc for celestial object: sun, moon, mars, neptune,
			 jupiter, mercury, uranus, saturn, venus or pluto
  -H, --horizon		calc rise/set time with twilight: nautic, civil or astronomical
  -t, --time		calc at given time: YYYY-MM-DD [HH:MM:SS]
  -m, --moment		calc position at moment of: rise, set, transit
  -n, --next		use rise, set, transit time of tomorrow
  -f, --format		output format: see strftime (3) for more details
  -a, --lat		geographical latitude of observer: -90° to 90°
  -o, --lon		geographical longitude of oberserver: -180° to 180°
  -q, --query		query geonames.org for geographical coordinates
  -z, --timezone	override system timezone
  -u, --universal	use universial time for parsing and formatting
  -h, --help		show this help
  -v, --version		show version
 
A combination of --lat &amp; --lon or --query is required.
Please report bugs to: post@steffenvogel.de

Beispiele

Die einfachste Variante nutzt das Unix Tool at:

echo ~/bin/enable-lightning | at $(calcelestial -p sun -m set -q Frankfurt -H civil)

Mit folgenden Cronjobs, lässt sich dieses Prinzip auch leicht auf andere Anwendungen übertragen:

/libfn/blob/master/debian/libfn.cron.d
0 0 * * * echo 'fnctl stop && fnctl fade -c 000000' | at $(calcelestial -m rise -p sun -q Aachen)
0 0 * * * echo 'fnctl start' | at $(calcelestial -m set -p sun -q Frankfurt)

Mit dem Tool nvram-wakeup, lässt sich so bsp. der Rechner jeden Tag 10 Minuten for Sonnenaufgang automatisch starten ^^:

nvram-wakeup -s $(date -d "-10 min $(calcelestial -m rise -p sun -q Berlin)" +%s)

Oder möchtest du deinen Rechner nach Sonnenuntergang automatisch herrunterfahren?

shutdown $(date -d +10 min $(calcelestial -m rise -p sun --lat=50.55 --lon=-6.2) +%H:%M)

Die aktuelle Position des Mondes kann bspw. so bestimmt werden:

calcelestial -p moon -q Aachen -f "az: §a alt: §h"

Detailiertere Dokumentation findet ihr in der Manpage calcelestial(1).

Download

calcelestial ist wie immer in meinem git-Repository zu finden, sowie auch direkt als Debian/Ubuntu Package in meinem APT-Repository.

cron Jobs für Sonnenauf- & untergang

Nicht selten kommt es mal vor, dass sich ein Rechner nach astronomischen Zyklen orientiert. Die zur Berechnung der Osterfeiertage häufig verwendete Gaußsche Osterformel basiert so z.T. auf der Mondgleichung.

Unser Problem stellte sich etwas anders dar: Die LED-Flurbeleuchtung in unserem Flur wird durch den Router geregelt und lief bisher in der Regel 24/7. Mit dem hier vorgestellten Programm haben wir es nun geschafft die Laufzeit auf die Nachstunden zu begrenzen, indem wir die von unserer geografischen Position abhängige Sonnenuntergangszeit nutzen um die Lampen erst bei Dämmerung einzuschalten.

UPDATE: Ich habe nochmal etwas Arbeit in das Tool investiert und es in ein eigenes Projekt ausgelagert. Das neue Tool liefert wesentliche genauere Ergebnisse und mehr Funktionen. Zu finden ist es hier: calcelestial.

Das neue Tool besitzt eine Reihe weiterer nützlicher Funktionen:

usage: sun mode [options]
  mode is one of: rise, set, noon, daytime, nighttime
 
  following OPTIONS are available
	-t, --twilight	use special twilight (nautic|civil|astro)
	-d, --date	calculcate for specified date (eg. 2011-12-25)
	-f, --format	output format (eg. %H:%M:%S)
	-a, --lat	geographical latitude (-90° to 90°)
	-o, --lon	geographical longitude (-180° to 180°)
	-q, --query	query geonames.org for geographical position
	-z, --zone	use timezone for output
	-h, --help	show this help
	-v, --version	show version
 
A combination of --lat, --lon or --query is required!

Beispiele

Die einfachste Variante nutzt das Unix Tool at:

echo ~/bin/enable-lightning | at $(sun set -q Frankfurt -t civil)

Mit folgenden Cronjobs, lässt sich dieses Prinzip auch leicht auf andere Anwendungen übertragen:

/libfn/blob/master/debian/libfn.cron.d
0 0 * * * echo 'fnctl stop && fnctl fade -c 000000' | at $(sun rise -q Aachen)
0 0 * * * echo 'fnctl start' | at $(sun set -q Frankfurt)

Mit dem Tool nvram-wakeup, lässt sich so bsp. der Rechner jeden Tag 10 Minuten for Sonnenaufgang automatisch starten ^^:

nvram-wakeup -s $(date -d "-10min $(sun rise -q Berlin)" +%s)

Oder möchtest du deinen Rechner nach Sonnenuntergang automatisch herrunterfahren?

shutdown $(date -d +10min $(src/sun set --lat=50.55 --lon=-6.2) +%H:%M)

HIDeKey

Als Abschlussprojekt und Vorbereitung auf meine Betreuertätigkeit für die Mikrocontroller-AG des MMI’s habe ich mich näher mit dem USB-Bus und dem darauf aufbauenden HID-Protokoll befasst.

HIDeKey ist ein kleiner USB-Stick, der als HID-Tastatur vom Rechner erkannt wird und beliebge Zeichenketten und Tastenkombinationen an den Host-Rechner senden kann.

Mein Ziel war es ein kleinen Hardware-Dongle zu entwickeln welcher Passwörter, TANs und Onetime-Tokens direkt an jeden beliebigen Rechner senden kann. Meine Passwörter sind im verschlüsselt EEPROM des Mikrocontrollers gespeichert. Beim Drücken, des Tasters auf dem Stick, wird das Passwort eingegeben.

Als Hardware nutze ich die zuvor vorgestellten USBasp Programmieradapter aus China, deren Firmware ich durch eine eigene ersetzt habe. Mit einem zusätzlichen Taster lässt sich so über ein kleines Menü zwischen 10 User-Passwort-Kombination wählen.

Neue Passwörter können mit einem kleinen Konsolen-Programm direkt über den Rechner einprogrammiert werden.

HIDeKey soll auch zur Generierung von One Time Passwords (OTP) genutzt werden können. Da er sich wie ein gewöhnliche USB-Tastatur verhält, kann er auch unterwegs am Schlüsselbund in Internet-Cafes und Rechner-Pools genutzt werden.

Sourcecode & Schaltpläne etc. gibt es wieder per git. In meinem Wiki ist auch noch etwas Dokumentation gesammelt.

HIDeKey ist wie die meisten meiner Prrojekte als OpenSource veröffentlicht. Ich freue mich über jede Verbesserung, Erweiterung oder andere Beiträge zu diesem Projekt 🙂

RWTH uC Tetris

Neben der Informatik Vorlesung besuchte ich dieses Semester die Mikrocontroller AG. In dieser freiwilligen Veranstaltung lernten wir den aus der Vorlesung bekannten Mikrocontroller, ATMega zu benutzen.

Zusammen mit meinen Gruppenmitgliedern Annika, Maiwand & Christian bauten wir ein 8×16 LED-Dot Matrix Display auf dem wir Tetris spielen konnten:

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