Raspberry pi知的高性能計算研究室

B4 横尾 健太朗

11月30日

LED制御

• Raspberry Piを用いてLEDライトを点灯させる。

•初めに、ブレッドボードとLEDライトをRaspberry Piに接続させる。

Raspberry PiのPIN配置

Pythonプログラムの記入方法

プログラミング→Thonny Python IDE

LEDライトの点灯プログラム

import Rpi.GPIO as GPIOimport time

LedPin = 25

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)GPIO.setup(LedPin, GPIO.OUT)GPIO.output(LedPin, GPIO.LOW)

p = GPIO.PWM(LedPin, 1000)p.start(0)

try:while True:

for dc in range(0, 101, 4):p.ChangeDutyCycle(dc)time.sleep(0.05)

time.sleep(1)

for dc in range(100,-1,-4):p.ChangeDutyCycle(dc)time.sleep(0.05)

time.sleep(1)

except KeyboardInterrupt:p.stop()GPIO.output(LedPin,GPIO.HIGH)GPIO.cleanup()

LEDランプ応用編• LEDランプを3つ用いて順番に点滅させる。

•あらかじめ作成しているプログラムの穴埋めを完成させて実装させてみる。

カメラセンサー実装カメラ撮影プログラム

「ターミナル」を起動してcamera.shファイルを作成する。

Vimエディターが起動したら、下記の内容を書いて保存

sh camera.sh とコマンド入力を行いカメラを起動して、撮影した画像が保存される。

raspistill –o image.jpg

sudo vim camera.sh

プログラムの作成が終わったらESCキーを押して挿入モードを終了する。保存する場合、「:w」と入力して保存を完了する。

終了する場合、「:q」と入力して書き込みを終了する。

書き込む際に、[i]を入力して挿入モードにする。

カメラを用いた動画撮影

•動画作成プログラムimport time

import picamera

with picamera.PiCamera() as camera:

camera.resolution = (640, 480)

camera.start_preview()

time.sleep( ? )

camera.start_recording(‘test.h264’)

camera.wait_recording( ? )

camera.stop_recording()

実装環境の作成

◆本実験で使う実験条件

➢OpenCVライブラリのインストール

OpenCVはあらかじめいくつかの事前に学習を済ませた学習機を提供しており、例えば顔、目、笑顔検出のための検出器などです。

➢カスケード分類

検出したい物体がどのような特徴を持っているか学習を行い特徴を抽出する。

抽出した特徴量をまとめたデータをカスケード分類器という。

顔の抽出(カスケード分類)• haarcascade_eye.xml 目

• haarcascade_eye_tree_eyeglasses.xml 眼鏡

• haarcascade_frontalcatface.xml 猫の顔（正面）

• haarcascade_frontalcatface_extended.xml 猫の顔（正面）

• haarcascade_frontalface_alt.xml 顔（正面）

• haarcascade_frontalface_alt2.xml 顔（正面）

• haarcascade_frontalface_alt_tree.xml 顔（正面）

• haarcascade_frontalface_default.xml 顔（正面）

• haarcascade_fullbody.xml 全身

• haarcascade_lefteye_2splits.xml 左目

• haarcascade_licence_plate_rus_16stages.xml ロシアのナンバープレート（全体）

• haarcascade_lowerbody.xml 下半身

• haarcascade_profileface.xml 顔（証明写真）

• haarcascade_righteye_2splits.xml 右目

• haarcascade_russian_plate_number.xml ロシアのナンバープレート（数字）

• haarcascade_smile.xml 笑顔

• haarcascade_upperbody.xml 上半身

課題：画像の検出をしてみよう

顔領域と目の領域の枠を色別で囲む

Raspberry Piの中にあらかじめ挿入されているプログラムを使って実装してみよう。

実験結果（成功例）

深層学習を用いた表情認識システム

11

深層学習モデル

深層学習モデル

Start

人感センサー

動き検出

No

カメラ起動

表情の判定

顔検出

Yes

No

Yes

人物識別

データベースに表情登録

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