Inteligência Artificial com Flask e Raspberry Pi
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1. O documento discute inteligência artificial e seu uso no Raspberry Pi, abordando conceitos como aprendizado de máquina, deep learning e visão computacional. 2. É apresentado o palestrante Dr. Eduardo Pereira e seu trabalho com inteligência artificial, aprendizado profundo e visão computacional. 3. As principais seções do documento incluem introdução à inteligência artificial, OpenCV e Raspberry Pi, e streaming de vídeo e robótica com Flask.
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- 24. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Agindo de Forma Humana Pensando como Humana Pensando Racionalmente Agir Racionalmente Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Pensando como Humana Pensando como Humana Primeiramente, precisamos determinar como um humano pensa. Podemos usar: I- Introspecc¸ ˜ao: Captando os pr´oprios pensamentos a medida que s˜ao criados II- Experimentos psicol´ogicos: Observando o comportamento dos outros; III- Imagens Cerebrais: Observando o c´erebro em ac¸ ˜ao. Dr. E. S. Pereira 24
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- 31. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Agindo de Forma Humana Pensando como Humana Pensando Racionalmente Agir Racionalmente Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Agir Racionalmente Agir Racionalmente Agente, do latim agere, que quer dizer fazer, ou algo que age. Deve operar sob controle autˆonomo; Perceber seu ambiente, persistir por um per´ıodo de tempo prolongado; Adaptar-se a mudanc¸as; Ser capaz de criar e perseguir metas. Dr. E. S. Pereira 31
- 32. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Agindo de Forma Humana Pensando como Humana Pensando Racionalmente Agir Racionalmente Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Agir Racionalmente Agir Racionalmente Agente, do latim agere, que quer dizer fazer, ou algo que age. Deve operar sob controle autˆonomo; Perceber seu ambiente, persistir por um per´ıodo de tempo prolongado; Adaptar-se a mudanc¸as; Ser capaz de criar e perseguir metas. Dr. E. S. Pereira 32
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- 35. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Agindo de Forma Humana Pensando como Humana Pensando Racionalmente Agir Racionalmente Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Agir Racionalmente Agir Racionalmente Agente racional: Aquele que age para alcanc¸ar o melhor resultado ou, quando existe incerteza, o melhor resultado esperado. Dr. E. S. Pereira 35
- 36. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Raspberry pi Opencv Originalmente desenvolvida pela Intel, em 2000. Biblioteca livre para o desenvolvimento de aplicativos na ´area de vis˜ao computacional. Dr. E. S. Pereira 36
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- 40. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Raspberry pi Raspberry pi Computador do tamanho de um cart˜ao de cr´edito desenvolvido no Reino Unido Fundac¸ ˜ao Raspberry Pi. Promover o ensino de Ciˆencia da Computac¸ ˜ao b´asica em escolas. Dr. E. S. Pereira 40
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- 42. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Raspberry pi Raspberry pi Dr. E. S. Pereira 42
- 43. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Opencv - Video Streaming Acessando a Cˆamera from flask import Flask , url_for , render_template from flask import request , Response import cv2 from facedetection import facedetection from camserver import piwebcam app = Flask(__name__ , static_url_path = "", static_folder = "static" ) app.secret_key = ’xxxxxxxx’ Dr. E. S. Pereira 43
- 44. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Opencv - Video Streaming Acessando a Cˆamera Encapsular as funcionalidades da cˆamera numa classe. Acessar de forma ´unica, sem ficar criando novas instancias. Facilitar o processo de tratamento e detecc¸ ˜ao de objetos. Temos: 1 Classe PiWebCam - Roda numa thread pr´opria 2 Objeto Singleton piwebcam no m´odulo camserver.py 3 Func¸ ˜ao facedetection. Dr. E. S. Pereira 44
- 45. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Opencv - Video Streaming Acessando a Cˆamera Encapsular as funcionalidades da cˆamera numa classe. Acessar de forma ´unica, sem ficar criando novas instancias. Facilitar o processo de tratamento e detecc¸ ˜ao de objetos. Temos: 1 Classe PiWebCam - Roda numa thread pr´opria 2 Objeto Singleton piwebcam no m´odulo camserver.py 3 Func¸ ˜ao facedetection. Dr. E. S. Pereira 45
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- 51. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Opencv - Video Streaming Acessando a Cˆamera - camserver.py from piwebcam import PiWebcam import cv2 piwebcam = PiWebcam(show_window=False) Acessando a Cˆamera - facedetection.py import cv2 def facedetection(gray , facemodel="./static/models/ haarcascade_frontalface_default.xml"): face_c = cv2.CascadeClassifier(facemodel) retcs = face_c.detectMultiScale(gray , scaleFactor=1.3, minNeighbors=10, minSize=(75, 75)) return retcs Dr. E. S. Pereira 51
- 52. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Opencv - Video Streaming Acessando a Cˆamera def gen(): while True: frame = piwebcam.get_image() if frame is not None: faces = facedetection(piwebcam.get_gray()) faces = ((x, y, w, h, (255, 0, 0), 2) for (x, y, w, h) in faces) for (x, y, w, h, rgb , linewidth) in faces: cv2.rectangle(frame , (x, y), (x + w, y + h), rgb , linewidth) frame = cv2.imencode(’.jpg’,frame)[1]. tostring() else: frame = b’’ yield (b’--framern’ + b’Contetn -Type:image/jpegrnrn’ + frame + b’rn’) Dr. E. S. Pereira 52
- 53. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Opencv - Video Streaming Acessando a Cˆamera @app.route(’/video_feed’) def video_feed(): return Response(gen(), mimetype=’multipart/x-mixed -replace; boundary=frame’) @app.route("/") def home(): return render_template("home.html") if __name__ == "__main__": piwebcam.setDaemon(True) piwebcam.start() app.run(debug=True , host="0.0.0.0", port=8080) Dr. E. S. Pereira 53
- 54. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Opencv - Video Streaming Acessando a Cˆamera from flask import Flask , url_for , render_template from flask import request , Response import cv2 from facedetection import facedetection from camserver import piwebcam app = Flask(__name__ , static_url_path = "", static_folder = "static" ) app.secret_key = ’xxxxxxxx’ def gen(): while True: frame = piwebcam.get_image() if frame is not None: faces = facedetection(piwebcam.get_gray()) faces = ((x, y, w, h, (255, 0, 0), 2) for (x, y, w, h) in faces) for (x, y, w, h, rgb , linewidth) in faces: cv2.rectangle(frame , (x, y), (x + w, y + h), rgb , linewidth) frame = cv2.imencode(’.jpg’,frame)[1]. tostring() else: frame = b’’ yield (b’--framern’ + b’Contetn -Type:image/jpegrnrn’ + frame + b’rn’) @app.route(’/video_feed’) def video_feed(): return Response(gen(), mimetype=’multipart/x-mixed -replace; boundary=frame’) @app.route("/") def home(): return render_template("home.html") if __name__ == "__main__": piwebcam.setDaemon(True) piwebcam.start() app.run(debug=True , host="0.0.0.0", port=8080) Dr. E. S. Pereira 54
- 55. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Opencv - Video Streaming Acessando a Cˆamera - Template Home {% extends "layout.html" %} {% block content %} <div class="row"> <div class="col s12 center -align"> <img src="{{url_for(’video_feed ’)}}" /> </div > </div > {% endblock %} Dr. E. S. Pereira 55
- 56. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Opencv - Video Streaming Opencv - Video Streaming Dr. E. S. Pereira 56
- 57. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Encapsular as funcionalidades de controle de servo numa classe. Dr. E. S. Pereira 57
- 58. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores com pigpio import pigpio class Servo(object): def __init__(self , servo): self.servo = servo self.MIN_PWD = 500 self.MAX_PWD = 2500 self.pi = pigpio.pi() def _angles(self , angle): a = (self.MAX_PWD - self.MIN_PWD) / 180.0 y = a * angle + self.MIN_PWD return int(y) def move_angle(self , angle): pw = self._angles(angle) self.pi.set_servo_pulsewidth(self.servo , pw) def stop(self): self.pi.stop() Dr. E. S. Pereira 58
- 59. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores com pigpio from flask import Flask , url_for , render_template from flask import request , Response import cv2 from facedetection import facedetection from camserver import piwebcam from servo import Servo app = Flask(__name__ , static_url_path = "", static_folder = "static" ) app.secret_key = ’xxxxxxxx’ servobase = Servo(27) servoaltura = Servo(17) @app.route("/arm", methods=["GET"]) def move_arm(): angup = None anglebase = None if "anglebase" in request.args: try: anglebase = int(request.args["anglebase"]) servobase.move_angle(anglebase) except: servobase.stop() if "angup" in request.args: try: angup = int(request.args["angup"]) servoaltura.move_angle(angup) except: servoaltura.stop() return "" Dr. E. S. Pereira 59
- 60. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores com pigpio from flask import Flask , url_for , render_template from flask import request , Response import cv2 from facedetection import facedetection from camserver import piwebcam from servo import Servo app = Flask(__name__ , static_url_path = "", static_folder = "static" ) app.secret_key = ’xxxxxxxx’ servobase = Servo(27) servoaltura = Servo(17) @app.route("/arm", methods=["GET"]) def move_arm(): angup = None anglebase = None if "anglebase" in request.args: try: anglebase = int(request.args["anglebase"]) servobase.move_angle(anglebase) except: servobase.stop() if "angup" in request.args: try: angup = int(request.args["angup"]) servoaltura.move_angle(angup) except: servoaltura.stop() return "" def gen(): while True: frame = piwebcam.get_image() if frame is not None: faces = facedetection(piwebcam.get_gray()) faces = ((x, y, w, h, (255, 0, 0), 2) for (x, y, w, h) in faces) for (x, y, w, h, rgb , linewidth) in faces: cv2.rectangle(frame , (x, y), (x + w, y + h), rgb , linewidth) frame = cv2.imencode(’.jpg’,frame)[1]. tostring() else: frame = b’’ yield (b’--framern’ + b’Contetn -Type:image/jpegrnrn’ + frame + b’rn’) @app.route(’/video_feed’) def video_feed(): return Response(gen(), mimetype=’multipart/x-mixed -replace; boundary=frame’) @app.route("/") def home(): return render_template("home.html") if __name__ == "__main__": piwebcam.setDaemon(True) piwebcam.start() app.run(debug=True , host="0.0.0.0", port=8080) Dr. E. S. Pereira 60
- 61. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Acessando a Cˆamera - Template Home {% extends "layout.html" %} {% block content %} <script > var angbase = 90; var angup = 90; function movebase(){ if(angbase >= 180){ angbase = 180; } if(angbase <= 0){ angbase = 0; } if(angup >= 180){ angup = 180; } if(angup <= 0 ){ angup = 0; } $.getJSON("{{url_for(’move_arm ’)}}", {anglebase: angbase , angup:angup}, function(data){}); return false; } function base_left(){ angbase = angbase - 10; movebase(); } function base_right(){ angbase = angbase + 10; movebase(); } function arm_up(){ angup = angup - 5; movebase(); } function arm_down(){ angup = angup + 5; movebase(); } </script > Dr. E. S. Pereira 61
- 62. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Acessando a Cˆamera - Template Home <div class="row"> <div class="col s12 center -align"> <img class="responsive -img" src="{{url_for(’video_feed ’)}}" /> </div > </div > <div class="row"> <div class="col s12 center -align"> <button type = "submit" onclick="arm_up()"> <img class="responsive -img" src="{{ url_for(’static ’, filename = ’images/Sprites/flatDark/ flatDark25.png ’) }}" width=100, height=100 /> </button > </div > <div class="col s6 center -align"> <button type = "submit" onclick="base_left()"> <img class="responsive -img" src="{{ url_for(’static ’, filename = ’images/Sprites/flatDark/ flatDark23.png ’) }}" width=100, height=100 /> </button > </div > <div class="col s6 center -align"> <button type = "submit" onclick="base_right()"> <img class="responsive -img" src="{{ url_for(’static ’, filename = ’images/Sprites/flatDark/ flatDark24.png ’) }}" width=100, height=100 /> </button > </div > <div class="col s12 center -align" onclick="arm_down()"> <button type = "submit" > <img class="responsive -img" src="{{ url_for(’static ’, filename = ’images/Sprites/flatDark/ flatDark26.png ’) }}" width=100, height=100 /> </button > </div > </div > {% endblock %} Dr. E. S. Pereira 62
- 63. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Dr. E. S. Pereira 63
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- 65. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Controlando Servo Motores. Dr. E. S. Pereira 65
- 66. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. C´odigo Fonte C´odigo Fonte https://github.com/duducosmos/flaskconf2018 Dr. E. S. Pereira 66
- 67. I.A. Flask e Rasp. Pi Dr. E. S. Pereira Sum´ario Sobre o Palestrante Introduc¸ ˜ao Inteligˆencia Artificial Opencv e Raspberry pi Video Streaming e Rob´otica com Flask Opencv e Flask Controlando Servo Motores. FIM MUITO OBRIGADO. https: //www.casadocodigo.com.br/products/livro-trilhas-python Dr. E. S. Pereira 67