Detección De Rostros Con Arduino Intel Edison: 8 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:58

El procesamiento de imágenes o la visión por computadora es uno de esos campos que requiere enormes cantidades de envecion debido a que inculucra métodos para adquirir, procesar, analizar y compander las imágenes del mundo real con el fin de produc quen paranc inforn inforrc inforn inforncman inforrc infornc inforn infornc infornc infornc inforrc inforn de infánc inforrc inforn de infánc inforrcn de infánc inforra ser tratados por un ordenador। বাস্তবিক, los mejores algoritmos para tales tareas se basan en redes neuronales convolucionales, las cuales generalmente procesan miles de imágenes de rostros humanos mediante el uso de aprendizaje superizado para entrenar el algoritmo que identificara el objeto buscado। পাপ নিষেধাজ্ঞা, না vamos a meternos en tantos lios en este instructable y usaremos una biblioteca de código abierto de visión por computadora llamada OpenCV la cual gracias al arduo trabajo de la comunidad de cientificos y desarrolladizo que eortienno eterno queo que l aao cla mao eternliento que l aae actuala actualoeo actualnaiaiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii con un rico set de carcaterisiticas que podemos বাস্তবায়ন সুবিধা para para detección y reconocimiento de imágenes।

A pesar de que OpenCV se encuentra escrita en C ++ orientado a objetos, este soporta múltiples idiomas y nosotros vamos a usar Python como nuestro lenguaje de programmación para realizar la detección de rostros। un procesamiento y una imágen de salida। Intel Edison no tiene una interfaz de video, por lo que ejecutaremos el script de Python en nuestro PC। Luego, después del funcionamiento exitoso del código en la PC, modificaremos el código para correrlo en el Edison। Las cosas se aclararán cuando hagamos la impactación práctica। Nuestro objetivo es realizar la detección de rostros y, si se detecta, realizar alguna acción।

সরবরাহ

El material que requerimos para llevar a cabo este tutorial es:

হার্ডওয়্যার

• 1 টি ল্যাপটপ/পিসি।
• 1 Placa Arduino Intel Edison।
• 2 তারের ইউএসবি মাইক্রো-বি।
• 1 স্মার্টফোন কন লা অ্যাপ "আইপি ওয়েবক্যাম"।
• 1 সার্ভোমোটর এসজি 90।

সফটওয়্যার

• ইন্টেল ফ্ল্যাশ টুল লাইট V5.2.4
• PuTTy
• ফাইলজিলা এফটিপি
• Imágen Yocto Poky (V25.5-15)
• ভিএস কোড
• পাইথন 2.7
• OpenCV ভার্সন 3.3.0
• অসম্পূর্ণ
• Libreria MRAA
• উইন্ডোজ প্যারা এল মডুলো ইন্টেল এডিসনের ড্রাইভার (Se descargan en cuanto se conecta la placa)।
• Archivos dll de Windows (Pueda ser que te falten al momento de instalar OpenCV en tu laptop)।

ধাপ 1: Conectando El Intel Edison a La PC

এল মেডুলো ডি হার্ডওয়্যার ইন্টেল এডিসন লো পোডেমোস এনকনট্রার এন ট্রেস প্রেজেন্টেশনস:

• La placa de desarrollo creada por Intel Compatible con Arduino (es la que usamos en este tutorial)।
• Una placa মিনি-ব্রেকআউট (con el móudlo ya montado) সামঞ্জস্যপূর্ণ con la expand board de Arduino।
• El módulo Intel Edison en su estado nativo (Aquí requerimos fabricar nuestra propia PCB)।

Yo usare la placa de expansión সামঞ্জস্যপূর্ণ con Arduino debido a la flexibilidad y compatibilidad para interactuar con otros actuadores y sensores। El Intel Edison, a diferencia de la otras placas de Arduino como UNO o MEGA corre un sistema operativo, en este caso una imágen Linux llamada Yocto।

Tal y como se muestra en la imágen conectaremos los dos cables USB micro-B del Arduino Edison a nuestra laptop। ফিজাতে বিয়ান ক্যু এল ইন্টারপ্রাপার (মারকাডো কন এল নিমেরো 1 এন লা ইমেজেন), এস্টে আপুন্তান্দো হ্যাসিয়া আবাজো, সি নো সে এনকুয়েন্ট্রা এন ডিচা পজিশিয়েন এল আরডুইনো এডিসন পারমিনেসার আপাগাদো।

এল কনটেক্টর ইউএসবি মাইক্রো-বি মার্কেডো কন এল নুমেরো 2 সে সে ইউটিলিজা প্যারা এলিমেন্টেশন ডি 5 ভি, প্রোগ্রাম ইউজাইজেন্ডো এল আইডিই আরডুইনো, লেকচুরা/এসক্রিটুরা এন লা মেমোরিয়া ফ্ল্যাশ ওয়াই ইউএসও ডি ইথারনেট এ ট্র্যাভিস ডি ইউএসবি।

এল কনটেক্টর ইউএসবি মাইক্রো-বি মার্কেডো কন এল নামেরো 3 সে ইউটিলিজা প্যারা অ্যাকিডার পোর এসএসএইচ এ নিউস্ট্রো এডিসন।

Una vez conectado dejemos que se instalen los ড্রাইভার de Windows। Posteriormente revisamos en el Admsinistrador de dispositivos de Windows si reconoce dos puertos:

• এল পুয়ের্তো COM ভার্চুয়াল ডেল ইন্টেল এডিসন
• এল পুয়ের্তো সিরিয়াল COM del Intel Edison।

Habiendo revisado lo anterior, processingemos al siguiente paso, flashear el Intel Edison con la imagen de Linux।

ধাপ 2: ফ্ল্যাশেন্ডো এল ইন্টেল এডিসন

Una vez que tu dispositivo esta correctamente detectado por la PC, debes flashearlo con a imagen de Linux। Para esto usaremos la herramienta flash provista por Intel: Flash Tool Lite y el conector USB micro-B marcado con el numero 2 (ver paso anterior)।

1. Abre la herramienta "Flash Tool Lite" y conecta tu dispositivo a la PC।

2. Haz clic en Examinar y busca el archivo.zip de la imagen de Linux que descargaste (edison-image-ww25.5-15.zip)।

3. Después de hacer clic en "স্টার্ট টু ফ্ল্যাশ", la herramienta descomprimirá automáticamente el archivo y empezará a subir la imágen de Linux en el Intel Edison।

4. Se te pedirá desconectar y volver a conectar el কেবল USB কেবল 2, Hazlo।

5. এল আয়তক্ষেত্রাকার ডি কার্গা দেবে দে লেলেগার আল 100%। ¡লিস্টো! ইয়া ফ্ল্যাশিয়েস্ট তুই ইন্টেল এডিসন।

Ahora que ya tienes instalada la imágen "Linux Yocto Poky" ya podemos empezar a configurar el Intel Edison।

ধাপ 3: কনফিগারান্ডো এল ইন্টেল এডিসন (প্রাইমরস পাসোস)।

Después de flashear con éxito tu Edison, ahora configuraremos el dispositivo, para ello vamos a usar la terminal PuTTY। PuTTY es un cliente SSH y telnet, desarrollado originalmente por Simon Tatham para la plataforma Windows। Vamos a usar la conexión সিরিয়াল aqui।

Antes de abrir la terminal de PuTTY, abre el "Administrador de dispositivos" y anota el número de puerto correspondiente para el COM del edison (no el virtual)। Este valor lo usaremos para inicializar la comunicación।

Abre PUTTY y luego, selecciona el botón "Serial" e ingresa el número de puerto COM del Edison। Posteriormente anota la velocidad en baudios a la que se comunicara el Edison con tu equipo, escribe 115200. Finalmente presiona abrir para empezar la comunicación con el dispositivo।

Una vez que estas en la terminal de PuTTY puedes ejecutar comandos para configurar tu Edison। Lo siguiente es un listado tareas que haremos en la consola para configurar el dispositivo:

• Configurar un nombre para el dispsotivo।
• কনফিগারার una contraseña para root।
• কানেক্টর এল এডিসন এবং একটি লাল ওয়াইফাই।

Cuando te conectas por primera vez se te pedira hace লগ ইন করুন। লিখুন "root" y presiona "Enter"। ভেরাস "রুট@এডিসন" lo cual મહત્વ

Ahora que ya te encuentras listo para teclear comandos, escribe:

configure_edison --setup

Presiona enter y posteriormente escribe un password y nuevamente presiona enter। Luego te pedira un nombre para el dispositivo (que en realidad es un alias mas que un nombre), escribe un nombre y da enter।

Finalmente te pedira configurar una red WIFI। El móudlo escaneara el lugar y detectará las redes WIFI disponibles, escribe el numero de la opción de la red detectada la que te vas a conectar y posteriormente te pedirá el password de la red, escríbelo y presiona enter।

¡লিস্টো! Ya debes de estar conectado al WIFI। Te mostrará una pantalla en el navegador con tu hostame y tu dirección IP। Asimismo puedes revisar más parámetros de tu conexión escribiendo:

ifconfig

Presiona লিখুন y te mostrará los parámetros de tu red WIFI।

Ya estamos listo para configurar el Entorno de Desarrollo Integrado (IDE) para empezar con la programmación। En nuestro caso será… ¡Python!

ধাপ 4: উসান্ডো পাইথন প্যারা প্রোগ্রামার এল এডিসন

এল এডিসন সে পুয়েড প্রোগ্রামার ইউসান্ডো এল আইডিই ডি আরডুইনো, পাপ নিষেধাজ্ঞা অ্যাকুই ইউসারেমস পাইথন।

Al tratar con Python y হার্ডওয়্যার, necesitamos usar la biblioteca "MRAA" para interactuar con los pines GPIO। MRAA es un biblioteca esqueleto de bajo nivel para comunicarse con los GPIO's en plataformas GNU / Linux y es compat con casi todas las placas basadas en Linux utilizadas। প্যারা এলো প্রসেসরমেস ইন্সটলার।

En Putty, vete a la terminal y escribe (puedes ocupar el editor vi o nano por ejemplo) en el archivo que gestiona los paquetes de Linux /etc/opkg/base-feeds.conf lo siguiente:

• src/gz সব
• src/gz এডিসন
• src/gz core2-32

Posteriormente Guarda el archivo y actualiza la lista de paquetes escribiendo:

opkg আপগ্রেড

Ahora vamos একটি ইনস্টলার গিট, লিখুন:

opkg git ইনস্টল করুন

Ahora vamos a instalar un repositorio de GitHib en el Edison:

গিট ক্লোন https://github.com/drejkim/edison-scripts.git ~/এডিসন-স্ক্রিপ্ট

Ahora añadiremos ~/edison-scripts al PATH:

• প্রতিধ্বনি 'রপ্তানি পথ = $ পথ: ~/এডিসন-স্ক্রিপ্ট' >> ~/.profile
• উৎস ~/। প্রোফাইল

Ahora ejecutaremos los siguientes comandos:

• resizeBoot.sh
• installPip.sh
• installMraa.sh

¡লিস্টো! Ya debemos de tener configurado correctamente Python en el edison। Para probar lo anterior ejecutaremos el código anexado en este paso ("prueba.py") usando FileZilla। Para ello abriremos FileZilla en la PC (Lo debiste de haber descargado) y en el campo de "Servidor", "usuario", "contraseña" y "Puerto" escribimos la IP de tu edison (revisalo escribiendo ifcong en tu edison), এল usuario (root), tu password y finalmente en el campo del puerto escribiremos 22, ya que es el que generalmente se emplea para conexiones SSH।

Una vez conectado transfiere el archivo "prueba.py" al folder "root"।

Ahora escribe, desde tu Edison y en la ubicación "root" el comando siguiente para ejecutar el código।

পাইথন prueba.py

Debemos de observar como el LED 13 enciende 2 milisegundos। y se apaga 2 milisegundos।

¡ফেলিসিডেডস! Ejecutado correctamente un código en phyton para tu edison। Ahora ya estamos listo para procesar imágenes en nuestro Edison usando python, pero antes escribiremos y probaremos el código de Python para detectar rostros en nuestra PC…

ধাপ 5: ডিটেক্ট্যান্ডো রোস্ট্রোস কন ওপেনসিভি

El Intel Edison no tiene una interfaz de salida de video, por lo que para probar que el código que escribiremos en Python funciona a la perfección probaremos el código para correr en nuestra PC y posteriormente lo migraremos al Edison।

Nuestro objetivo es realizar la detección de rostros y, si se detecta, realizar alguna acción।

Antes de empezar necesitamos tener instalado Python y OpenCv en nuestras computadora। Por lo que vamos a realizar estos pasos en nuestra PC:

1. Python 2.7 এবং nuestra PC তে ডাউনলোড করুন
2. OpenCV ভার্সন 3.3.0 ডাউনলোড করুন
3. Ve al Directorio en donde se extrajo OpenCv y posicionate en C: / opencv / build / python / 2.7 / x86 y copia el arhivo cv2.pyd al Directorio de python C: / Python27 / Lib / site-package।
4. Instala pip, mas info en el siguiente enlace
5. ইনস্টল করুন numpy escribiendo el comando de python -m pip install --user numpy

Para verificar que todo funciona correctamente escribe en la terminal de python de tu PC y da enter:

• আমদানি অস্পষ্ট
• আমদানি cv2

Ambos comandos respectivamente deben de responseer ningún mensaje de error (osea nada), indicando que las bibliotecas se han importado correctamente।

Ahora descarga el archivo "3_detectaRostrosOjos.py", abre una terminal de Python en tu PC y corre el programma। Este programma vamos debe de activar la webcam de tu PC y detectar rostros y ojos tal y como en la imágen, pasa salir del programma presiona la tecla ESC।

Si lo lograste, ¡felicidades! Pasemos al siguiente paso que es correr este código desde nuestro Intel Edison y activar un motor a pasos cada vez que detecte un rostro।

ধাপ 6: Antes De Llegar Al Código En Edison… ¡Teoria De Funcionamiento

La detección de rostros es un caso muy específico del reconocimiento de objetos। মুখের জন্য পুনর্ব্যবহারযোগ্য। পাপ নিষিদ্ধ, Vamos a discutir los dos mas comunes:

Segmentación basada en color: En esta técnica, la cara se segmenta según el colour de la piel। La entrada de este algoritmo suele ser una imagen en formato de colores RGB, mientras que en la etapa de procesamiento la cambiamos a los formatos HSV o YIQ। En este proceso, cada píxel es clasificado como un píxel del color de la piel o un píxel sin color de la piel। La razón detrás del uso de otros modelos de color que no sean RGB es que a veces RGB no puede differir los colores de la piel en diferentes condiciones de luz। এস্টো মেজোরা অর্থপূর্ণ Nosotros no usaremos este algoritmo।

বৈশিষ্ট্য ভিত্তিক স্বীকৃতি: Esta es la técnica que si usaremos para este instructable। এন Esta técnica buscamos ciertas características, Y স্বীকারোক্তি বেস একটি ESO hacemos এল reconocimiento. El empleo ডি "Haar বৈশিষ্ট্য ভিত্তিক ক্যাসকেড" পাড়া লা detección ডি rostros স্প্যানিশ ভাষায় উন método eficaz ডি detección ডি objetos propuesto Por পল ভায়োলা Y মাইকেল জোনস স্বীকারোক্তি su কমান্ড artículo " সহজ বৈশিষ্ট্যগুলির একটি বুস্টেড ক্যাসকেড ব্যবহার করে দ্রুত বস্তু সনাক্তকরণ "del año 2001. Es un enfoque basado en el aprendizaje automático en donde la" cascade function "se entrena contra un conjunto de imágenes positivas y negativas। El algoritmo requiere de muchas imágenes positivas (en nuestro caso estas son imágenes de caras) y muchas imágenes negativas (que no contienen imágenes de caras)। A partir de ello vamos a entrenar el modelo para extraer las características de cada imágen. Para este propósito, se utilizan las "haar feature" que se muestran en la figura। Cada una de las figuras es un valor único obtenido al restar la suma de píxeles debajo de un rectángulo blanco de la suma de píxeles debajo de un rectángulo negro. Los "haar features" deben estar entrenados para la cara, ojos, sonrisa ইত্যাদি La Biblioteca OpenCV contiene un conjunto de clasificadores predefinidos। Estos están disponibles en la carpeta C: / opencv / build / etc / haarcascades।

ধাপ 7: ডিটেক্ট্যান্ডো রোস্ট্রস কন ওপেনসিভি এন ইন্টেল এডিসন

Vamos a instalar la biblioteca numpy y openCV en el Intel Edison, para ello escribimos los siguientes comandos desde la terminal del Edison:

• opkg আপডেট
• opkg আপগ্রেড
• opkg python-numpy python-opencv ইনস্টল করুন

Verifica que todo se haya instalado correctamente। Para ello ve a la terminal de Python desde tu arduino Edison y escribe:

• আমদানি অস্পষ্ট
• আমদানি cv2

Si cada uno de estos comandos no nos reporta ningún mensaje, todo se encuentra instalado a la perfección।

Ahora vamos a configurar la fuente de video de donde el Intel Edison leera los rostros। আপনার স্মার্টফোন ডাউনলোড অ্যাপ "আইপি ওয়েবক্যাম"। Hecho lo anterior accede a la app y ve a "Ajustes de IP webcam"/"Preferencias de video"/"Resolución de las fotos" y dejamos el parámetro a 640x480। Es aqui cuando comienzas a notar que el Intel Edison simplemente no está destinado para el procesamiento de imágenes debido a la poca cantidad de RAM que posee (1GB de RAM)।

En la app "IP Webcam" da click en el boton inferior "Iniciar servidor"। Ahora, desde tu smartphone debes de poder ver la camara encendida (como si fuera a tomar foto) y una dirección IP abajito। Escribe dicha dirección IP en tu navegador web de la PC y deberas ver el video en vivo, en mi caso salgo yo sentado trabajando।

Ahora descarga el código "tres.py" y el archivo "haarcascade_frontalface_default.xml" (Los dos códigos los puedes encontrar en los archivos del paso actual) en tu PC। Usa FileZilla para pasar ambos códigos a una misma localidad de tu Edison (por ejemplo en el folder root) y ejecuta el código de python con el comando:

পাইথন tres.py

Desde la terminal de tu Edison debes de ver un mensaje "Dame la dirección IP" aquí inserta la IP que te da "IP Webcam" (es la misma que escribiste en el navegador de tu PC para conectarte) y dale enter। Si todo es correcto debes de ver el mensaje "Rostro detectado" en la terminal de tu Edison y "Rostro no detectado" en base a si pones un rostro en la webcam de tu celular। Asimismo si se detecta un rostro tu Intel Edison debe de hacer girar el servomotor।