S3 · Project: Vluchtplan + videostream

Wat ga je maken?

±25 min

De vliegclub wil de clubruimte laten inspecteren: in elke hoek wil het bestuur een paar goede foto's. Met de hand is dat veel werk, en de helft van de foto's is te donker of mislukt. Jij schrijft photo_patrol.py: een script dat een vast rondje vliegt, zelf de bruikbare beelden uitkiest en na afloop rapporteert hoe het ging.

Deel A — Het vluchtplan

De drone vliegt een vierkant: vier keer 150 cm vooruit en een kwartslag (90°) naar rechts draaien. Aan het eind van elke zijde staat hij op een hoek. Vóór het opstijgen gelden twee regels uit sprint 2:

De batterij is minstens 50%. Precies 50 mag nog.
De temperatuur is onder 60 °C. Precies 60 is al te warm.

Deel B — Beelden per hoek

De videostream staat de hele vlucht aan. Op elke hoek pakt het script 5 frames. Een frame kan leeg zijn (None) — dat is een mislukt frame: niet bewaren, wel meetellen in het rapport. Van elk goed frame bepaalt het script de helderheid: het gemiddelde van alle pixels, een getal van 0 (zwart) tot 255 (wit).

Deel C — Kiezen en bewaren

Helderheid	Wat doet het script?
lager dan 40	Te donker — niet bewaren.
40 tot en met 220	Bruikbaar — opslaan als PNG in de map `inspection`.
hoger dan 220	Overbelicht — niet bewaren.

Een bewaard frame krijgt een naam als corner2_frame007.png: het nummer van de hoek, en een framenummer met drie cijfers. Het framenummer telt alle frames van de vlucht mee, ook de weggegooide — zo zie je aan de naam wanneer het beeld gemaakt is. De eerste hoek levert dus frame 1 t/m 5, de tweede frame 6 t/m 10, enzovoort.

Deel D — Noodstop

Na elke hoek meet het script de batterij. Is die lager dan 25%, dan vliegt de drone niet verder: hij landt meteen, en het rapport gaat over de hoeken die wél gedaan zijn.

Deel E — Het rapport

Na de landing print het script:

hoeveel frames er bewaard zijn, en hoeveel er te donker, overbelicht of mislukt waren;
de laagste, de hoogste en de gemiddelde helderheid van de bewaarde frames (gemiddelde met één cijfer achter de komma);
het beste frame: het bewaarde frame waarvan de helderheid het dichtst bij 128 ligt (bij gelijke afstand: het eerste);
per hoek hoeveel frames bruikbaar waren, met een waarschuwing bij een hoek zonder één bruikbaar beeld;
de namen van de laatste drie bewaarde frames.

Let op het randgeval. Als er geen enkel frame bewaard is, bestaat er geen laagste, hoogste of gemiddelde helderheid. Je rapport moet dan iets zinnigs zeggen — en zeker niet crashen.

User stories

Als bestuurslid wil ik per hoek van de ruimte een paar bruikbare foto's, zodat ik de staat van de ruimte kan beoordelen zonder er zelf rond te lopen.
Als bestuurslid wil ik geen zwarte of overbelichte foto's in de map, zodat ik niet zelf hoef te zoeken naar de goede.
Als piloot wil ik dat de drone niet opstijgt met een halflege of te warme accu, zodat hij het rondje zeker afmaakt.
Als piloot wil ik dat de drone landt zodra de accu te leeg raakt, zodat hij nooit ergens in een hoek uit de lucht valt.
Als bestuurslid wil ik aan de bestandsnaam zien in welke hoek en wanneer een foto gemaakt is, zodat ik de foto's makkelijk terugvind.
Als piloot wil ik na de vlucht een kort rapport, zodat ik weet of ik een hoek opnieuw moet fotograferen.

Planning maken

Maak een bestand project_plan.md met je planning. Beschrijf:

In welke stappen je dit project aanpakt, en in welke volgorde.
Hoe lang je per stap denkt nodig te hebben.
Waar je problemen verwacht, en wat je dan doet.
Welke drone-methodes en welke cv2-functies je nodig hebt.

Dit bestand lever je in samen met je script. In het tabblad Ontwerpen komt er nog een onderdeel bij.

Structuur uitdenken

±35 min

Nog niet typen. Dit project heeft een lus in een lus, en een handvol lijsten die precies op het goede moment moeten groeien. Als je dat niet vooraf uitdenkt, raak je halverwege de draad kwijt.

De opbouw

Constanten — alle grenzen en aantallen uit de opdracht, in UPPER_CASE.
Voor de vlucht — lege lijsten en tellers klaarzetten, de twee guards, opstijgen, stream aan.
De vlucht — een buitenste lus over de hoeken, en daarin een lus over de frames.
Na de vlucht — landen, stream uit, het rapport.

Je data-ontwerp

Neem deze tabel over in project_plan.md en vul hem in voordat je programmeert. Bedenk voor elke lijst of teller zelf een goede naam.

Wat houd je bij?	Lijst of teller?	Naam	Wanneer groeit hij?	Hoe lang / groot na de basis-testrun?
Namen van bewaarde frames	…	…	…	…
Helderheid van bewaarde frames	…	…	…	…
Aantal te donker / overbelicht / mislukt	…	…	…	…
Bruikbare frames per hoek	…	…	…	…
Framenummer over de hele vlucht	…	…	…	…
Aantal gevlogen hoeken	…	…	…	…

Twee lijsten die bij elkaar horen. De naam van een bewaard frame en zijn helderheid moeten op dezelfde plek in hun lijst staan — anders klopt het "beste frame" in je rapport niet. Wanneer voeg je aan de ene lijst toe, en wanneer aan de andere?

Vier ontwerpvragen

Beantwoord ze kort in project_plan.md.

Bij een te donker frame: continue of break? Wat gaat er mis met het verkeerde woord?
De noodstop komt ná het fotograferen van een hoek, niet ervoor. Wat win je daarmee, en wat riskeer je?
Waar in je script zet je het lege lijstje voor "bruikbare frames van deze hoek" — en wat gaat er mis als het op de verkeerde plek staat?
Het rapport berekent een gemiddelde. Wat moet er gebeuren als er nul frames bewaard zijn?

Controleer je ontwerp op papier

Neem de basis-testrun uit het blok onderaan deze pagina (de waarden die er al staan) en loop hem met je tabel in de hand na. Schrijf per hoek op welke frames bewaard worden en wat hun naam wordt. Vergelijk daarna met het blok.

Bouwen: stap voor stap

±100 min

Werk in zes stappen, en draai na elke stap je script. Bouw eerst alles in simulatiemodus: dan komen helderheid en batterij uit testlijsten in je eigen code, en hoeft de drone nog niet te vliegen.

Stap 1 — Constanten en testlijsten 15 min

Zet alle grenzen en aantallen uit de opdracht bovenaan. Voeg een constante toe voor de simulatiemodus, en testwaarden: een lijst met 20 helderheden (None voor een mislukt frame), een startbatterij, een temperatuur, en een lijst met de batterij na elke hoek.

Test: print de lengte van je testlijsten. Klopt die met het aantal hoeken en frames?

Stap 2 — Guards en het vierkant 15 min

Schrijf de twee guards van deel A, en de buitenste lus over de vier hoeken. Laat voorlopig alleen printen wat de drone zou doen: vooruit, draaien, "hoek 2 bereikt".

Test: vier hoeken in de uitvoer, genummerd 1 t/m 4 — niet 0 t/m 3. Met een startbatterij van 49 stopt het script, met 50 niet.

Stap 3 — Frames per hoek 20 min

Zet een tweede lus in de eerste: vijf frames per hoek. Houd het framenummer over de hele vlucht bij. In simulatiemodus haal je de helderheid uit je testlijst; met de echte drone pak je het frame uit de stream en bereken je img.mean().

Test: print per frame het hoek- en framenummer. Hoek 3 moet frame 11 t/m 15 hebben.

Hier loop je tegen een ontwerpprobleem aan. In simulatiemodus heb je geen beeld — wat sla je dan op? En welke plek in je testlijst hoort bij hoek 3, frame 2? Los het op zonder de hele lus twee keer te schrijven (één keer echt, één keer simulatie). Schrijf je keuze op in project_plan.md.

Stap 4 — Kiezen en bewaren 20 min

Sla mislukte, te donkere en overbelichte frames over, en tel ze. Een bruikbaar frame krijgt zijn naam, wordt opgeslagen met cv2.imwrite (alleen met de echte drone), en naam en helderheid gaan in je lijsten.

Test: met de basis-testrun krijg je 12 bewaarde frames, en de eerste naam is corner1_frame001.png. Controleer 40 en 220: die horen erbij.

Stap 5 — Noodstop 10 min

Controleer na elke hoek de batterij, en stop de buitenste lus als hij onder de grens zakt. Houd bij hoeveel hoeken er echt gevlogen zijn.

Test: met een batterij van 24 na hoek 2 stopt de vlucht na hoek 2. Met precies 25 vliegt hij door.

Stap 6 — Het rapport 25 min

Schrijf het rapport van deel E. Laagste, hoogste en gemiddelde zoek je met een eigen lus. Voor het beste frame loop je met enumerate() door je lijst helderheden en onthoud je de plek met de kleinste afstand tot 128. De laatste drie namen haal je met slicing.

Test: basis-testrun geeft een gemiddelde van 129.0 en als beste frame corner4_frame016.png. Een run waarin alles te donker is, crasht niet.

Startpunt

Meer geeft dit project je niet mee.

from djitellopy import Tello
import cv2
import os

SIMULATION = True     # True = testlijsten, False = de echte drone

Zo ziet een rapport eruit

========================================
  INSPECTIERAPPORT
========================================
  Hoeken gevlogen   : 4 van 4
  Bewaard           : 12 frames
  Te donker         : 5
  Overbelicht       : 2
  Mislukt           : 1
----------------------------------------
  Helderheid        : laagste 40, hoogste 220
  Gemiddeld         : 129.0
  Beste frame       : corner4_frame016.png (128)
----------------------------------------
  Hoek 1: 3 bruikbaar
  Hoek 2: 3 bruikbaar
  Hoek 3: 1 bruikbaar
  Hoek 4: 5 bruikbaar
  Laatste drie      : corner4_frame018.png, corner4_frame019.png, corner4_frame020.png
========================================

De opmaak mag je zelf bepalen, zolang alle onderdelen van deel E erin staan.

Tello & OpenCVSprint 3 · Project

Methode	Wat het doet	Geeft terug
tello.get_battery()	Batterijpercentage	int (0–100)
tello.get_temperature()	Temperatuur van de drone	int (°C)
tello.streamon()	Start de videostream	None
tello.get_frame_read()	Frame-lezer; `.frame` is het nieuwste beeld	object
tello.move_forward(x)	Vliegt x cm vooruit	None
tello.rotate_clockwise(g)	Draait g graden naar rechts	None
tello.streamoff()	Stopt de videostream	None
img.mean()	Gemiddelde van alle pixels	float (0–255)
cv2.imwrite(naam, img)	Slaat een frame op als bestand	bool
os.makedirs(map, exist_ok=True)	Maakt een map (als hij nog niet bestaat)	None

Bouw op, gooi niet om. Voeg per stap één ding toe en draai daarna meteen. Een lus in een lus met vijf lijsten in één keer uitschrijven is de snelste manier om een uur te zoeken naar één verkeerd ingesprongen regel.

Testen & testverslag

±55 min

Maak een bestand test_report.md; alles op dit tabblad komt daarin te staan.

Testen op de grens — en op de randen van je lijsten

Uit sprint 2 weet je: fouten zitten op de grens. Test 39, 40 en 41, en 219, 220 en 221. Bij lussen en lijsten komen daar nieuwe randen bij: de eerste en de laatste ronde van een lus, een lijst die leeg blijft, en een lijst met precies één waarde. Een lus die één ronde te kort is, valt alleen op als je naar de laatste ronde kijkt.

1. De vaste testgevallen

Draai deze acht gevallen in simulatiemodus. "Basis" is de helderheidslijst die bovenaan in het blok staat. Vul de laatste kolom in met wat jouw script werkelijk deed.

#	Helderheden	Start	Temp	Batterij na hoek 1–4	Verwacht	Werkelijk
T1	basis	90	40	70, 60, 50, 40	4 hoeken, 12 bewaard, gemiddeld 129.0	invullen…
T2	basis	49	40	70, 60, 50, 40	Stopt vóór het opstijgen (batterij)	invullen…
T3	basis	50	40	70, 60, 50, 40	Vliegt (50 mag nog), zelfde rapport als T1	invullen…
T4	basis	90	60	70, 60, 50, 40	Stopt vóór het opstijgen (temperatuur)	invullen…
T5	basis	90	40	70, 24, 20, 10	Noodstop na hoek 2, 6 bewaard	invullen…
T6	basis	90	40	70, 25, 20, 10	Noodstop na hoek 3, 7 bewaard	invullen…
T7	basis, maar hoek 3 wordt 10, 20, 30, 39, None	90	40	70, 60, 50, 40	11 bewaard, waarschuwing bij hoek 3	invullen…
T8	twintig keer 10	90	40	70, 60, 50, 40	0 bewaard, rapport zonder crash	invullen…

T6 is de interessantste. Na hoek 2 is de batterij precies 25%: dat is niet lager dan 25, dus de drone vliegt door naar hoek 3. Stopt hij bij jou al na hoek 2, dan heb je de grens verkeerd.

2. Zes eigen testgevallen

Bedenk er zelf zes bij en zet ze in dezelfde tabelvorm in je testverslag. Eisen:

Minstens twee grenswaardetests op de helderheid, elk met de drie waarden rond de grens.
Minstens één test waarin de noodstop al na de eerste hoek valt.
Minstens één test waarin maar één frame bewaard wordt. Klopt het rapport dan nog: laagste = hoogste = gemiddelde = beste?
Minstens één test waarin twee bewaarde frames even ver van 128 liggen. Welk frame is het beste?
Schrijf bij elk geval één zin: waarom is dit geval de moeite waard?

Controleer je verwachting met het blok onderaan, vóórdat je naar je eigen uitvoer kijkt.

3. Sloop je eigen script — vangen je tests het?

Maak een kopie van je werkende script. Bouw daarna deze vijf fouten in, één tegelijk, en draai bij elke fout al je veertien testgevallen opnieuw.

#	Wat je kapotmaakt
1	Laat de lus over de hoeken één ronde te weinig doen.
2	Gebruik bij een te donker frame het verkeerde van de twee woorden: stop de lus in plaats van alleen dit frame over te slaan.
3	Reken het gemiddelde uit met gehele deling in plaats van gewone deling.
4	Pak voor "de laatste drie" het begin van de lijst in plaats van het eind.
5	Maak de ondergrens van "bruikbaar" exclusief in plaats van inclusief.

Noteer per fout in test_report.md: welke testgevallen faalden, of het script crashte of stil een fout antwoord gaf, en welk testgeval hem het duidelijkst vangt. Vangt geen enkel testgeval een fout, bedenk er dan een bij. Zet daarna je kopie terug en controleer dat alles weer slaagt.

Minstens drie van de vijf zijn stille fouten. Welke dat zijn, merk je vanzelf. Schrijf op welke het waren, en waarom juist lus- en lijstfouten zo vaak stil blijven.

4. Vliegen met de echte drone

Zet de simulatiemodus uit en vlieg het rondje, met minstens twee meter vrije ruimte en een volle accu. Bekijk daarna de map inspection. Noteer in je verslag: klopt het aantal bestanden met je rapport, en zien de bewaarde beelden er ook echt bruikbaar uit?

Eén verschil om op te letten. In de eerste seconde na streamon() zijn frames vaak leeg of grijs. Merk je dat aan hoek 1? Dat is geen fout in je code — noteer het, en bedenk wat je eraan zou kunnen doen.

Wat lever je in?

±15 min

Loop eerst alle criteria langs. Voldoet alles, push dan naar GitHub en stuur de link naar je docent.

📁 Bestanden in je repo

photo_patrol.py — het hoofdscript
project_plan.md — planning, data-ontwerp, de vier ontwerpvragen, je keuze voor de simulatiemodus en de reflectie
test_report.md — beide testtabellen, de vijf ingebouwde fouten en het verslag van de echte vlucht
Drie bewaarde frames uit je echte vlucht
requirements.txt en .gitignore (met .venv/ en de map inspection/)

Acceptatiecriteria

Deel A · vluchtplan

Alle grenzen en aantallen staan als UPPER_CASE-constanten bovenaan; nergens verderop een los getal.
De twee guards staan plat vóór het opstijgen, met een melding die de gemeten waarde en de grens noemt.
Het vierkant wordt gevlogen met één for-lus; de hoeken zijn genummerd 1 t/m 4.

Deel B en C · frames kiezen en bewaren

Per hoek een tweede lus van precies vijf frames; het framenummer telt over de hele vlucht door.
Mislukte, te donkere en overbelichte frames worden overgeslagen met continue en apart geteld.
40 en 220 tellen als bruikbaar; 39 en 221 niet.
Bewaarde frames heten corner<n>_frame<nnn>.png en staan in de map inspection.
Eén schakelaar zet de simulatiemodus aan en uit; in simulatie wordt niets naar schijf geschreven, en de rest van de code is voor beide modi hetzelfde.

Deel D · noodstop

Na elke hoek wordt de batterij gecontroleerd; onder 25% stopt de buitenste lus met break.
Na de lus wordt altijd geland en de stream gestopt, ook na een noodstop.

Deel E · rapport

Laagste, hoogste en gemiddelde helderheid worden met een eigen for-lus bepaald; het gemiddelde heeft één cijfer achter de komma.
Het beste frame is gevonden met enumerate(); bij gelijke afstand tot 128 wint het eerste.
De laatste drie namen komen uit slicing; per hoek staat het aantal bruikbare frames, met een waarschuwing bij 0.
Bij 0 bewaarde frames geeft het rapport een nette melding en crasht het niet.

Testen

Alle acht vaste testgevallen geven de verwachte uitkomst; de kolom "Werkelijk" is ingevuld.
Er staan zes eigen testgevallen in het verslag die aan alle eisen voldoen, elk met een verantwoording.
Alle vijf de ingebouwde fouten zijn uitgevoerd en beschreven, inclusief welke stil bleven.
Er staat een verslag van de echte vlucht in test_report.md, en drie bewaarde frames zitten in je repo.

Reflectie — drie vragen

Beantwoord ze kort onderaan je project_plan.md:

Welke lijst was het lastigst om op de goede plek te laten groeien, en hoe kwam je daarachter?
Je hebt steeds namen en helderheden in twee aparte lijsten die bij elkaar horen. Wat vond je daar onhandig aan? (In sprint 4 leer je hier een oplossing voor.)
Het bestuur wil volgend jaar zes hoeken en tien frames per hoek. Hoeveel regels moet je aanpassen?

Extra — alleen als je klaar bent

±30 min

Breek elkaars testlijsten

Je script vertrouwt erop dat je testlijsten kloppen. Maar wat als iemand er een fout in maakt?

Deel 1 — maak je script bestand tegen rare testdata

Een helderheidslijst met maar 17 waarden in plaats van 20.
Een batterijlijst met maar drie waarden.
Een lijst waarin alle frames None zijn.
Een helderheid van -5 of 300: dat kan niet bestaan. Wat doe je ermee?

Het script hoort vóór het opstijgen te melden dat de testdata niet klopt, in plaats van halverwege te crashen.

Deel 2 — ruilen met een klasgenoot

Geef je script aan iemand anders en probeer een kwartier lang met rare testlijsten diens script onderuit te halen. Noteer elke lijst die een crash of een verkeerd rapport geeft. Zet beide lijstjes in je test_report.md en repareer wat er bij jou gevonden is.

Acceptatiecriteria

Geen van de vier situaties uit deel 1 laat het script crashen; de fout wordt gemeld vóór het opstijgen.
De controle op de lengte van de testlijsten gebruikt de constanten, geen losse getallen.
In je testverslag staan beide lijstjes, en alles wat een ander bij jou vond is gerepareerd of je legt uit waarom niet.

Nieuwe techniek nodig? Nee — lussen, lijsten, slicing en enumerate() ken je uit sprint 3, guards en len() uit sprint 2.

Project: Vluchtplan + videostream

Wat ga je maken?

Deel A — Het vluchtplan

Deel B — Beelden per hoek

Deel C — Kiezen en bewaren

Deel D — Noodstop

Deel E — Het rapport

User stories

Planning maken

Structuur uitdenken

De opbouw

Je data-ontwerp

Vier ontwerpvragen

Controleer je ontwerp op papier

Bouwen: stap voor stap

Stap 1 — Constanten en testlijsten 15 min

Stap 2 — Guards en het vierkant 15 min

Stap 3 — Frames per hoek 20 min

Stap 4 — Kiezen en bewaren 20 min

Stap 5 — Noodstop 10 min

Stap 6 — Het rapport 25 min

Startpunt

Zo ziet een rapport eruit

Testen & testverslag

Testen op de grens — en op de randen van je lijsten

1. De vaste testgevallen

2. Zes eigen testgevallen

3. Sloop je eigen script — vangen je tests het?

4. Vliegen met de echte drone

Wat lever je in?

Reflectie — drie vragen

Extra — alleen als je klaar bent

Breek elkaars testlijsten

Deel 1 — maak je script bestand tegen rare testdata

Deel 2 — ruilen met een klasgenoot

Wat hoort eruit te komen?