Отслеживание и распознавание лиц с помощью Ардуино

Проект на основе платы Ардуино Микро по итогам которого мы получим устройство способное отслеживать и распознавать лица.

Вступление

Разработка и продвижение камер с высоким разрешением в последние годы побуждают инженеров и студентов к исследованию и созданию приложений, основанных на «автоматизированных» алгоритмах компьютерного зрения, частую задачу, используемую для отслеживания движения и положения объекта, а также его собственные характеристики, такие как: форма объекта, цвет объекта и т.д.

В данном случае проект основан на отслеживании и распознавании лиц. Если он обнаруживает лицо, он фокусирует на нем красную рамку. Если он распознает лицо с низкой процентной вероятностью, фокус будет находится в желтой рамке, а если процент высокий или очень высокий, устройство фокусирует лицо в зеленой рамке.

Как это работает

Функциональность проекта, довольно проста, но требует небольшого изучения.

Arduino Micro получает информацию об объекте через WiFi-модуль, в этом случае SparkFun Breakout Board CC3000 от TI. Связь осуществляется через клиентский сервер сокетов UDP: приложение в мобильном телефоне отправляет необходимые данные (размер кадра и положение для горизонтального и вертикального серво) в микроконтроллер, чтобы она могла выполнять вычисления с переданной информацией и передавать изменения на сервоприводы, в данном случае только горизонтальные.

Итого нашего проекта по распознаванию и отслеживанию лиц с помощью Ардуино вы сможете увидеть в видео на последнем шаге.

Комплектующие

Набор компонентов для проекта по распознаванию лиц не велик. Главную роль здесь играет правильное приложение.

Аппаратная часть

• Плата Arduino Micro & Genuino Micro × 1
• Адаптер SparkFun WiFi CC3000 × 1
• SparkFun SO5NF STD × 1

Приложения и программы

• IOT Arduino Face Recognition (скачать  или установить через Google Play)

Схема соединения

При сборке устройства сверяйтесь со схемой, представленной на рисунке ниже. Нажмите для увеличения изображения.

Код

Скачать или скопировать код проекта вы можете ниже.

#include <avr/delay.h>
/* servo libs - Библиотека серво-привода */
#include "_Servo.h"
/* WiFi libs - Библиотека WiFi */
#include "CC3000.h"
#include "CC3000_Client.h"
#include "common.h"

Servo servo_x;
Servo servo_y;

void setup()
{
	/* код настройки */
	ConnectionInfo connection_info;
	
	// Инициализация CC3000 (конфигурируем SPI соединение)
	#ifdef CC3000_DEBUG
		Serial.begin(115200);
	#endif
	
	// Инициализация CC3000 (конфигурируем SPI соединение)
	if(!wifi.init(9)) {
		#ifdef CC3000_DEBUG
		DEBUGPRINTLN(PSTR("Initialize CC3000 FAIL! ОШИБКА!"));
		#endif
		return;
	}

	else {
		//FreeRam();
		#ifdef CC3000_DEBUG
			DEBUGPRINTLN(PSTR("Initialize CC3000 OK!"));
		#endif
	}

	if(!wifi.connect(ap_ssid, ap_security, ap_password, timeout)) 
	{
		#ifdef CC3000_DEBUG
			DEBUGPRINTLN(PSTR("Error: Could not connect to AP!"));
		#endif
	}
	
	
	// Собираем сведения о соединении и печатаем IP-адрес
	if(!wifi.getConnectionInfo(connection_info) )
	{
		#ifdef CC3000_DEBUG
		DEBUGPRINTLN(PSTR("Error: Could not obtain connection details"));
		#endif
		return;
	}
	
	else
	{
		#ifdef CC3000_DEBUG
		DEBUGPRINT(PSTR("IP Address: "));
		printIPAddr(connection_info.ip_address);
		#endif
	}

	pin_mode(SERVO_PIN_X, OUTPUT);    // declare the LED's pin as output
	pin_mode(SERVO_PIN_Y, OUTPUT);    // declare the LED's pin as output

	servo_x.attach(SERVO_PIN_X);
	servo_y.attach(SERVO_PIN_Y);

	// center servos
	servo_x.write(SERVO_CENTER_X);
	servo_y.write(SERVO_CENTER_Y);

	_delay_ms(200);
}

void loop()
{	
}

Итоговый результат

Вариант реализации устройства по отслеживанию и распознаванию лиц на Ардуино смотрите в видео ниже.

На этом всё. Хороших вам изобретений.