Smart Face Tracking Robot Car

Code

• faceser.py
• Car.ino
• scanlinux.py

faceser.pyPython

#!/usr/bin/python"""Dit programma is een demonstratie voor gezichts- en objectdetectie met behulp van haar-achtige functies. Het programma vindt gezichten in een camerabeeld of videostream en geeft een rood kader weer om hen heen, centreert vervolgens de webcam via twee servo's zodat het gezicht in het midden van het scherm staat. Van de API:# De standaardparameters (scale_factor=2, min_neighbors=3, flags=0) zijn afgestemd# voor nauwkeurige maar langzame objectdetectie. Voor een snellere bewerking op echte video# afbeeldingen zijn de instellingen:# scale_factor=1.2, min_neighbors=2, flags=CV_HAAR_DO_CANNY_PRUNING,# min_size=>> servo.move(2, 90) ... # "move servo #2 to 90 graden"''' if (min_pwm <=hoek <=max_pwm):ser.write(chr(255)) ser.write(chr(servo)) ser.write(chr(angle)) else:print "Servo hoek moet een geheel getal zijn tussen 0 en 180.\n"if __name__ =='__main__':ser=serial.Serial(port='/dev/ttyUSB0',baudrate=115200,timeout=1) #ser=serial.Serial (port='/dev/ttyS0',baudrate=115200,timeout=1) #ser=serial.Serial(port='COM14',baudrate=115200,timeout=1) # ontleden cmd-regelopties, setup Haar classifier parser =OptionParser(usage ="usage:%prog [options] [camera_index]") parser.add_option("-c", "--cascade", action="store", dest="cascade", type="str", help="Haar-cascadebestand, standaard %default", default ="./haarcascade_frontalface_alt.xml") (opties, args) =parser.parse_args() cascade =cv.Load(options.cascade) if len(args) !=1:parser.print_help() sys.exit(1) input_name =arg s[0] if input_name.isdigit():capture =cv.CreateCameraCapture(int(input_name)) cv.SetCaptureProperty(capture, cv.CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 320) cv.SetCaptureProperty(capture, cv.CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT ", 240) We hebben een camera-ingang nodig! Specificeer camera-index b.v. 0" sys.exit(0) # cv.NamedWindow("result", 1) if capture:frame_copy =Geen move(panGpioPin, servoPanPosition) move(tiltGpioPin, servoTiltPosition) while True:start =time.time() frame =cv .QueryFrame(capture) indien niet frame:cv.WaitKey(0) break indien niet frame_copy:frame_copy =cv.CreateImage((frame.width,frame.height), cv.IPL_DEPTH_8U, frame.nChannels) if frame.origin ==cv.IPL_ORIGIN_TL:cv.Copy(frame, frame_copy) else:cv.Flip(frame, frame_copy, 0) midScreenX =(frame.width/2) midScreenY =(frame.height/2) midFace =detect_and_draw(frame_copy, cascade) als midFace niet Geen is:midFaceX =midFace[0] midFaceY =midFace[1] #Zoek uit of de X-component van het gezicht zich links van het midden van het scherm bevindt. if(midFaceX <(midScreenX - midScreenWindow)):#Werk de pan-positievariabele bij om de servo naar rechts te verplaatsen servoPanPosition +=panStepSize print str(midFaceX) + "> " + str(midScreenX) + ":Pan Right :" + str(servoPanPosition) #Zoek uit of de X onderdeel van het gezicht is naar de r rechts van het midden van het scherm. elif(midFaceX> (midScreenX + midScreenWindow)):#Update de pan-positievariabele om de servo naar links te verplaatsen. servoPanPosition -=panStepSize print str(midFaceX) + " <" + str(midScreenX) + " :Pan Left :" + str(servoPanPosition) else:print str(midFaceX) + " ~ " + str(midScreenX) + " :" + str(servoPanPosition) servoPanPosition =min(servoPanPosition, max_pwm) servoPanPosition =max(servoPanPosition, min_pwm) move(panGpioPin, servoPanPosition) #Zoek uit of de Y-component van het gezicht zich onder het midden van het scherm bevindt. if(midFaceY <(midScreenY - midScreenWindow)):if(servoTiltPosition <=90):#Update de kantelpositievariabele om de kantelservo te verlagen. servoTiltPosition -=tiltStepSize print str(midFaceY) + "> " + str(midScreenY) + " :Tilt Down :" + str(servoTiltPosition) #Zoek uit of de Y-component van het gezicht zich boven het midden van het scherm bevindt. elif(midFaceY> (midScreenY + midScreenWindow)):if(servoTiltPosition>=1):#Update de kantelpositievariabele om de kantelservo te verhogen. servoTiltPosition +=tiltStepSize print str(midFaceY) + " <" + str(midScreenY) + " :Tilt Up :" + str(servoTiltPosition) start =1; einde =1; else:print str(midFaceY) + " ~ " + str(midScreenY) + ":" + str(servoTiltPosition) servoTiltPosition =min(servoTiltPosition, max_pwm) servoTiltPosition =max(servoTiltPosition, min_pwm) move(tiltGpioPin) else einde meten tijd einde =time.time()+0.1 var +=0.1 # ophalen van verstreken tijd time_elapsed =int(end - start + var) # printinformatie print 'time elapsed:\t{}'.format(time_elapsed) print ' var:\t{}'.format(var) if time_elapsed ==20:move(3, servoTiltPosition) servoPanPosition =90 servoTiltPosition =45 var=0; if cv.WaitKey(1)>=0:# 1ms vertragingspauze #cv.DestroyWindow("resultaat")

Car.inoArduino

#include #define MA_1 2#define MA_2 3#define MB_1 4#define MB_2 5#define MC_1 6#define MC_2 7#define MD_1 8#define MD_2 9#define SERVOX_PIN 11#define SERVOY_PIN 10 #define trigPin 13#define echoPin 12// Gebruikersinvoer voor servo en positionServo servoy;Servo servox;int x =90, prevX;int y =45, prevY;int userInput[3]; // onbewerkte invoer van seriële buffer, 3 bytes in startbyte; // start byte, begin inputint servo te lezen; // welke servo moet pulseren?int pos; // servohoek 0-180int i; // iteratorint State =LAAG; unsigned long previousMillis =0 , val =100;;const long interval =100; bool scana =false; unsigned long currentMillis; void setup () { inicializate (); currentMillis =millis();}void loop() {// Wacht op seriële invoer (min 3 bytes in buffer) if (Serial.available()> 2) { // Lees de eerste byte startbyte =Serial.read(); // Als het echt de startbyte is (255) ... if (startbyte ==255) { // ... haal dan de volgende twee bytes op voor (i =0; i <2; i++) {userInput[i] =Serieel.lezen(); } // Eerste byte =servo om te verplaatsen? servo =gebruikersinvoer [0]; // Tweede byte =welke positie? pos =gebruikersinvoer [1]; // Pakketfoutcontrole en herstel als (pos ==255) {servo =255; } // Wijs een nieuwe positie toe aan de juiste servoschakelaar (servo) { geval 1:servoy.write (pos); // verplaats servo1 naar 'pos' break; geval 2:servox.write(pos); bereik (pos); pauze; geval 3:scannen(45); scannen(65); pauze; standaard:pauze; } } }} ongeldige scan (int val) { while (Serial.available() ==0) { servoy.write(val); unsigned long currentMillis =millis(); if (currentMillis - previousMillis>=interval) { previousMillis =currentMillis; servox.write(pos); if (Status ==LAAG) { pos +=1; if (pos ==130) { Staat =HOOG; } } else { pos -=1; if (pos ==40) { Staat =LAAG; pauze; } } } }}lange afstand() { lange duur, afstand; digitalWrite(trigPin, LAAG); // Toegevoegd deze regel vertraging Microseconden (2); // Deze regel toegevoegd digitalWrite (trigPin, HIGH); vertraging Microseconden (10); // Deze regel toegevoegd digitalWrite (trigPin, LOW); duur =pulseIn(echoPin, HOOG); afstand =(duur / 2) / 29,1; retourafstand;} ongeldig bereik (int pos) { if ((pos>=80 ) &(pos <=100)) { moves(); } else if ((pos>=100 ) &(pos <=180)) { left(); vertraging(10); Stoppen(); } else if ((pos>=1 ) &(pos <=80)) { right(); vertraging(10); Stoppen(); }}void moves() { long distance, previusdistance; afstand =afstand(); if (val <=80) { reverse(); vertraging (50); Stoppen(); } else if (val>=140) { forward(); vertraging (50); Stoppen(); } if (afstand>=vorige afstand) { val =(afstand - vorige afstand); } else if (afstand <=vorige afstand) { val =(vorige afstand - afstand); } previusdistance =afstand;}void inicializate() { Serial.begin(115200); pinMode(MA_1, UITGANG); pinMode (MA_2, UITGANG); pinMode(MB_1, UITGANG); pinMode (MB_2, UITGANG); pinMode (MC_1, UITGANG); pinMode (MC_2, UITGANG); pinMode(MD_1, UITGANG); pinMode (MD_2, UITGANG); pinMode (trigPin, UITGANG); pinMode (echoPin, INPUT); servox.attach (SERVOX_PIN); servoy.attach(SERVOY_PIN);}void forward() {digitalWrite(MA_1, HIGH); digitalWrite (MA_2, LAAG); digitalWrite(MB_1, HOOG); digitalWrite (MB_2, LAAG); digitalWrite(MC_1, HOOG); digitalWrite (MC_2, LAAG); digitalWrite(MD_1, HOOG); digitalWrite (MD_2, LAAG);} ongeldig omgekeerd () { digitalWrite (MA_1, LAAG); digitalWrite (MA_2, HOOG); digitalWrite(MB_1, LAAG); digitalWrite(MB_2, HOOG); digitalWrite(MC_1, LAAG); digitalWrite (MC_2, HOOG); digitalWrite(MD_1, LAAG); digitalWrite (MD_2, HOOG);} ongeldig recht () { digitalWrite (MA_1, LAAG); digitalWrite (MA_2, HOOG); digitalWrite(MB_1, LAAG); digitalWrite(MB_2, HOOG); digitalWrite(MC_1, HOOG); digitalWrite (MC_2, LAAG); digitalWrite(MD_1, HOOG); digitalWrite(MD_2, LOW);}void left() { digitalWrite(MA_1, HIGH); digitalWrite (MA_2, LAAG); digitalWrite(MB_1, HOOG); digitalWrite (MB_2, LAAG); digitalWrite(MC_1, LAAG); digitalWrite (MC_2, HOOG); digitalWrite(MD_1, LAAG); digitalWrite(MD_2, HIGH);}void Stop() {digitalWrite(MA_1, LOW); digitalWrite (MA_2, LAAG); digitalWrite(MB_1, LAAG); digitalWrite (MB_2, LAAG); digitalWrite(MC_1, LAAG); digitalWrite (MC_2, LAAG); digitalWrite(MD_1, LAAG); digitalWrite(MD_2, LOW);}void StopH() {digitalWrite(MA_1, HIGH); digitalWrite (MA_2, HOOG); digitalWrite(MB_1, HOOG); digitalWrite(MB_2, HOOG); digitalWrite(MC_1, HOOG); digitalWrite (MC_2, HOOG); digitalWrite(MD_1, HOOG); digitalWrite(MD_2, HIGH);}

scanlinux.pyPython

#! /usr/bin/env python"""\Scannen naar seriële poorten. Linux-specifieke variant die ook USB/Serialadapters bevat. Onderdeel van pySerial (http://pyserial.sf.net)(C) 2009 """import serialimport globdef scan():"""scan naar beschikbare poorten. retourneer een lijst met apparaatnamen. pvergain@houx:~/PDEV1V160_CodesRousseau/Soft/PC/test_boost/serialport/pyserial$ python scanlinux.py Poorten gevonden :/dev/ttyS0 /dev/ttyS3 /dev/ttyS2 /dev/ttyS1 /dev/ttyACM0 /dev/serial/by-id/usb-id3_semiconductors_MEABOARD_00000000-if00 """ return glob.glob('/dev/ttyS*' ) + glob.glob('/dev/ttyUSB*') + glob.glob('/dev/ttyACM*') + glob.glob('/dev/serial/by-id/*')if __name__==' __main__':print "Found ports:" voor naam in scan():print naam

Schema's

Als u de Arduino gebruikt om motoren en servo's te besturen, kan de pin-out variëren.