O documento apresenta o projeto de conclusão de curso sobre uma Plataforma Modular de Visão Computacional, que utiliza inteligência artificial para controle remoto via gestos com Arduino. Destaca as aplicações da visão computacional e sua integração com a Internet das Coisas para melhorar a acessibilidade e análise de dados. O uso da linguagem Python é enfatizado por sua facilidade e suporte em aprendizado de máquina.

1. Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego
E. E. MARTIN CYPRIEN
Projeto de conclusão de curso apresentado ao curso de
Programação de Sistemas de Nível Profissionalizante,
do Ministério da Educação.
Professores: Gustavo Bernardo de Paiva e Thais Paula
Divinópolis - MG
2022

2. Plataforma Modular de Visão Computacional
Jean Victor Lemos
Visão computacional 3
Inteligencia Artificial (IA)
Internet das Coisas
Dispositivos de interface Humana
Por que Python? 4
Inteligência artificial e acessibilidade
Plataforma Modular de Visão computacional 5
Capturas de tela 7
Software desenvolvido 8
Hardware desenvolvido 9

3. O QUE É A VISÃO COMPUTACIONAL E PARA QUE ELA SERVE?
Visão computacional é uma área da ciência da computação e da Inteligência Artificial que
busca analisar, interpretar e extrair informações relevantes de imagens, vídeos, sensores e
câmeras para que as máquinas tenham uma forma de “sentir” o mundo real.
O QUE É UMA INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL?
Um sistema treinado para tomar decisões racionais durante a resolução de problemas.
Racionalidade é diferente de onisciência ou perfeição. A racionalidade maximiza o
desempenho esperado, enquanto a perfeição maximiza o desempenho real.
Para que um sistema seja realmente inteligente não basta a escolha racional baseada
apenas no treinamento, ele precisa ser capaz de aprender sobre o meio onde está inserido
e utilizar esse aprendizado no processo de tomada de decisão quando forem apresentados
novos problemas.
Um modo de aprender novas conexões é a exploração de ambientes desconhecidos.
O QUE É IoT?
A Internet das Coisas (IoT) descreve a rede de objetos físicos incorporados a sensores,
software e outras tecnologias com o objetivo de conectar e trocar dados com outros
dispositivos e sistemas pela internet. Esses dispositivos variam de objetos domésticos
comuns a ferramentas industriais sofisticadas
O QUE É HID?
Um dispositivo de interface humana(HID) é um método pelo qual um ser humano interage
com um sistema de informação eletrônico, inserindo dados ou fornecendo saída. Ex;
teclado, mouse, microfone…

4. POR QUÊ PYTHON É UMA LINGUAGEM TÃO UTILIZADA PARA VISÃO
COMPUTACIONAL E APRENDIZADO DE MÁQUINA?
Python é uma linguagem utilizada desde iniciantes até programadores experientes, onde
transformar ideias em código pode ser feito facilmente. Atualmente é uma das mais
utilizadas e bem documentadas na área de aprendizado de máquina, com diversas
bibliotecas e soluções que facilitam a prototipagem rápida e ainda permitem seu uso em
funções avançadas. É por isso que tantos programadores utilizam o Python para Visão
Computacional e Inteligência Artificial.
COMO A INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL CRIA ACESSIBILIDADE
Diversas soluções já existem para ajudar com problemas do nosso dia a dia. Sistemas que
fazem por exemplo o reconhecimento e tradução da linguagem de sinais em tempo real
podem facilitar a comunicação de deficientes auditivos mesmo com pessoas que não
conhecem a linguagem de sinais.
Analisadores de trânsito podem detectar acidentes, movimentos atípicos, fluxo de
pedestres e muitas outras informações que são relevantes para a análise de pontos da
cidade.
A integração entre vários dispositivos que possuem sensores e enviam seus dados para
um sistema maior permite que as capacidades de visão computacional sejam muito
ampliadas. O sistema principal tem então muito mais informações e pontos de interação
com o ambiente.
Tradutor de linguagem de sinais
data-flair.training/blogs/sign-language-recognition-python-ml-opencv/
Analisador de trânsito
data-flair.training/blogs/pedestrian-detection-python-opencv/

5. O que é o PMVC
A plataforma Modular de Visão Computacional é um sistema de Visão Computacional
e dispositivo de interface Humana.
Utilizando o reconhecimento de gestos feitos com as mãos, o sistema controla
remotamente um Arduino através de uma conexão Bluetooth.
O rastreamento das mãos é feito a partir das palmas. O mapa acima é utilizado para
reconhecer, como coordenadas a posição dos dedos e então convertê-las em valores
utilizados para controlar outras funções.

6. Bibliotecas utilizadas
Mediapipe
OpenCV
Pyfirmata
Time
Math
Softwares utilizados
Proteus 8.5
Pycharm
Python3
Arduino IDE
Aspire 9.5
LaserGRBL
Cura
Tinkercad
Python3

7. Capturas de tela

8. A PLATAFORMA
Baseada em um Arduino que recebe os comandos diretamente do Python e equipada
com um transmissor de video de 5.8ghz, a plataforma é adaptável. O que possibilita
adicionar sensores, implementar novos comandos e a comunicação com outros
dispositivos sem a necessidade de reescrever o código que roda no microcontrolador.
HARDWARE UTILIZADO
- Arduino Pro Mini 5v
- Modulo Bluetooth Baud Rate : [9600]
- PCB customizada Driver + L293
- LM7805
- Mecânica + motores de um carrinho de brinquedo.
- Bateria de LI-Io, 2200Mah
- Transmissor de video 5.8ghz

9. HARDWARE DESENVOLVIDO
- PCI L293 DRIVER DE MOTOR
- PCI ATMEGA328 STANDALONE + L293
Todo o Hardware foi desenvolvido utilizando os softwares Proteus 8.5 e TinkerCad.
PCI prototipadas em CNC Laser e peças adicionais impressas em 3D.
Considerações sobre a integração entre IA e IOT
Sabemos que as aplicações para visão computacional são um campo muito
extenso e que podem abranger muitas soluções diferentes.
Cada solução é desenvolvida para uma finalidade e estas podem ser desde
reconhecimento gestual, facial, de objetos, estabilização de imagem,
reconhecimento de padrões comportamentais, piloto automático de veículos
não tripulados, realidade aumentada, reconhecimento de gases, radiações,
radiofrequência à outros.
Quando aliada com tecnologias emergentes como os dispositivos inteligentes
e a internet das coisas(IoT) essa tecnologia é fortemente amplificada, se
beneficiando da gigantesca quantidade de dados que esses dispositivos tem a
capacidade de coletar.

10. Projeto desenvolvido por Jean Victor Lemos para o trabalho de conclusão de curso no
curso Programação de Sistemas de Nível Profissionalizante, do Ministério da
Educação.
Acompanhe o projeto em: github.com/lmosjean/MCVS
Vlabs
Brasil
2022