Raspberry Pi와 서보를 사용하여 스스로 인체 추적

감시 화면 한구석에서 조용히 스쳐가는 인물을 본 적이 있습니까? 그런데 카메라는 멈춘 채 아무 반응도 없이 빈 벽의 절반만 녹화하고 있는 것 같습니까? 곰곰이 생각해보면 이 세상의 모든 '지적인' 눈은 등불을 켜지 않는 눈 먼 사람들일 뿐이므로 맹목적으로 일하는 것은 의미가 없습니다. 하지만 오늘 당신과 나는 다른 길을 찾았습니다.작은 라즈베리파이에 유연성을 주느냐고 묻고 있어요.kpower기어 조향 서보가 사람의 모습을 인식하고 밀접하게 따라갈 수 있습니까?? 잘 생각해 보세요. 답은 여러분 손에 달려 있습니다.

이 작은 플랫폼부터 시작해 보겠습니다. 라즈베리파이의 크기는 손바닥 크기에 불과하지만 전체 시스템에서 핵심적인 역할을 하는 것은 '뇌' 부분이다. 이 카메라는 테이블 중앙에 조용히 배치되어 있으며 케이블이 그 주위에 연결되어 있으며 특히 작은 카메라(소위 "눈"이라고 불리는 카메라) 쪽으로 뻗어 있습니다. 눈 위쪽에는 서보가 있습니다. 서보는 카메라를 꾸준하게 들고 있는 매우 충성스러운 전사와 같습니다. 좌우로 회전하여 주변을 볼 수 있고, 상하로 기울여 하늘과 땅 사이의 상황을 관찰할 수도 있습니다. 알다시피, 이 세계의 배치와 조합은 매우 간단합니다. 뇌는 중앙에 있고, 눈은 뇌 위에 있으며, 관절은 뇌와 눈 사이에 있습니다. 곰곰히 생각해보면 이 배치는 은밀히 어떤 섭리에 부합하는 것이 아닐까? 한 청년이 이런 걸 창틀 위에 올려놓았다는 이야기를 들은 적이 있습니다. 새가 빠르게 날아갈 때마다 카메라가 따라가곤 했습니다. 새들은 겁을 먹었지만 사람은 미소를 지었습니다. 기계에도 따뜻함처럼 살짝 흐르는 감정이 있는 것으로 밝혀졌다.

그러나 뼈대만 가지고 영혼이 붙어 있지 않은 상황에 어떻게 저항할 수 있겠는가? "추적"이란 무엇입니까? 추적은 무차별적인 힘이 아니라 비전과 결단력의 조합에 의존합니다. 카메라는 빛과 그림자의 연속적인 조각을 포착했는데, 바로 여기에 소위 "인간의 형태"가 놓여 있습니다. 그렇다면 많은 픽셀에서 인물을 식별하는 방법은 무엇입니까? 이는 "인체 추적 알고리즘"에 의존합니다. 그 알고리즘은 마치 고대에 말을 잘 판단하던 사람들이 혼돈 상태에서 천 마일을 달린 말의 골격 특성을 알아낼 수 있었던 것과 같습니다. 현재 이 알고리즘은 Raspberry Pi 칩 내부에 잠자고 있습니다.사진 속에 사람이 서 있으면 알고리즘이 즉시 깨어나 좌표를 가리키며 "보세요. 저기가 있어요."라고 말합니다.! "서보가 소리를 듣고 나면 손가락을 사용하여 사람 팔처럼 유연하게 행동하기 시작하고 카메라를 좌표 위치로 향하게 됩니다. 사람이 움직이면 그에 따라 좌표가 움직이고 좌표가 움직이면 서보가 바짝 따라갑니다. 이 순환은 앞뒤로 진행되며 멈출 수 없습니다. 잘 생각해보면 세상의 지능적인 속성을 가진 것들은 단지 "지각-결정-행동"이라는 여섯 단어의 본질일 뿐입니다.그 청년은 나중에 이렇게 말했습니다. “그것은 내 그림자보다 세 배 더 빠르게 나를 쳐다보았습니다.. "이것은 거짓이 아닙니다. 그 이유는 전자의 속도에 규칙성이 없기 때문입니다.

고정된 시선과 민첩한 눈 사이에서 누가 유리하고, 누가 조금 열등한지 궁금하신가요? 몇 가지 비교를 해보겠습니다. 고정된 카메라는 우물 바닥에 있는 개구리와 같습니다. 볼 수 있는 것은 작은 영역뿐이다. 사람이 그 제한된 지역을 벗어나면 소가 수렁에 빠져 흔적도 없이 사라지는 것과 같습니다. 그러나 서보의 보조를 받는 추적하는 눈은 마치 하늘을 도는 독수리와 같아서 그들의 시야는 광활한 세계 전체를 포괄할 수 있다. 나는 야시장에서 노점 주인들이 불을 관리하기 위해 이와 같은 것을 사용하는 것을 보았습니다. 누군가 접근하면 그에 따라 카메라가 회전합니다. 사람이 떠나면 카메라는 원래 위치로 돌아갑니다. 밤새도록 불 주위에는 피난처가 없었고, 도둑은 숨을 곳도 없었습니다. 이것이 동화라고 생각하십니까? 아니요, 이는 단지 "관찰을 기다리는 중"을 "적극적으로 탐색 중"으로 바꾸는 것입니다. 잘 생각해보면 능동형과 수동형의 차이는 단지 조향 장치 하나의 거리만으로 나타나는 것이 아닙니다. 폐쇄 루프 피드백, 이 간단한 네 단어는 종이에 쓰면 약간의 잉크에 불과하지만 실제로 해 보면 전 세계적으로 차이가 있다는 것을 깨닫게 됩니다. 사람의 형상이 화면 중앙에서 벗어나면 시스템은 실수를 했다는 것을 알게 됩니다. 실수했다는 것을 알면 즉시 수정합니다. 이 교정 속도는 눈을 깜박이는 속도보다 빠릅니다. 나중에 노점 주인은 "내 웨이터보다 더 부지런하다"고 한탄했다. 비록 거친 말이었지만 핵심은 분명했다.

그렇다면 이 중요한 일을 성취하려면 머리가 세 개이고 팔이 여섯 개 있는 정도의 강력한 기술이 필요합니까? 나의 겸손한 견해로는 이 생각은 극도로 잘못되었으며 전혀 사실이 아닙니다. 필요한 것은 PWM 신호를 지원할 수 있는 서보인 Raspberry Pi와 오픈 소스 비전 라이브러리뿐입니다. 빨간색으로 빨간색으로, 갈색으로 갈색으로 직소 퍼즐을 맞추는 어린이처럼 연결하세요. 그러나 가장 어려운 것은 가장 단순해 보이는 것, 즉 인내심입니다. 소년이 처음으로 프로그램을 시작했을 때 서보가 미친 듯이 회전하며 찻잔을 넘어뜨릴 뻔했습니다. 알고 보니 코드에 핀 번호 중 하나가 잘못 적혀 있었습니다. 수정한 후 다시 시작하면 세상이 평화로워집니다. 아시다시피, 라즈베리 파이만큼 똑똑하더라도 마음이 혼란스러울 때가 있습니다. 잘 생각해보면 실수는 걸림돌이 아니라 더 높은 곳으로 올라갈 수 있게 해주는 단계다. 이러한 관점에서 모든 디버깅은 인간과 기계 사이의 비밀 대화입니다.

여기에 글을 쓸 때 그 진실을 입증하기 위해 몇 가지 예를 인용해 보십시오. 흔히 볼 수 있는 가장 대표적인 사례는 교실 모니터링이다. 칠판에 글을 쓰고 돌아다니면서 수업 전체를 기록하고 싶은 선생님이 계십니다. 고정된 카메라 위치를 사용하는 경우 교사가 화면 밖으로 나오면 빈 의자만 남게 됩니다. 그래서 라즈베리파이와 서보를 이용해 추적 짐벌을 직접 만들어봤습니다. 교사가 칠판 왼쪽으로 걸어가면 카메라가 왼쪽으로 회전합니다. 선생님이 오른쪽으로 걸어가면 카메라가 오른쪽으로 회전합니다. 완성된 영화 속 선생님은 마치 전문 카메라맨이 따라다니는 것처럼 항상 사진 중앙에 있다. 또 다른 예는 주택 보안입니다. 노인은 거실에서 활동적이었고, 그의 아이들은 밖에서 걱정하고 있었다. 카메라가 정지되어 있고 노인이 구석에 쓰러져 있다면 사진은 소파의 한쪽 구석만 포착할 것입니다. 추적 눈을 사용하면 노인이 움직이면 카메라가 밀접하게 따라갑니다. 노인이 넘어졌을 때의 자세와 도움을 청하는 목소리는 비록 도와줄 수는 없어도 즉시 알 수 있었다. 또 다른 예는 인터랙티브 아트 전시회입니다. 전시장에는 스크린이 설치되어 있고, 스크린 뒤에는 추적 짐벌이 숨겨져 있습니다.관객이 왼쪽으로 걸어가면 화면의 콘텐츠도 그에 따라 회전하며 항상 관객을 가장 정면 방향으로 향하게 됩니다.. 시청자들은 자신들이 '감시당하고 있다'는 사실에 놀라 웃음을 금치 못했다. 곰곰이 생각해 보면 기술에 담긴 인간의 손길이 여기에 반영되지 않는가?

어쩌면 이때쯤 당신은 이미 감동을 받았을지도 모릅니다. 하지만 결국 심장박동은 행동만큼 좋지 않으며, 행동에는 전략적인 방법이 필요합니다. 첫 번째 전략은 완벽함을 추구하지 않는 것입니다. 대신, 먼저 마우스의 움직임에 따라 서보가 회전하도록 활성화한 다음 천천히 휴머노이드 감지를 추가하세요. 두 번째 전략은 목표를 세분화하는 것입니다.밤새 비행하는 것처럼 추적할 수 있다고 생각하지 마십시오. 먼저, 다채로운 공을 따라갈 수 있어야 하며 그 다음에는 인간의 형태를 따라갈 수 있어야 합니다.. 세 번째 전략은 계속해서 테스트하는 것입니다. 서보의 움직임은 속도가 다릅니다. Raspberry Pi의 컴퓨팅 성능도 다릅니다. 자신의 하드웨어가 "편안한 영역"을 찾아야 합니다. 청년의 최종 계획은 가장 빠른 추적이 아니라 가장 안정적인 추적이었습니다. 초당 10개의 판단만 내려졌지만 매번 정확했습니다. 신중하게 생각하고 선택해야 지혜를 보여줄 수 있습니다.

질문: 서보가 흔들리거나 무작위로 회전하면 어떻게 해야 합니까?

정답은 전원 공급 장치가 안정적인 상태인지 확인해야 한다는 것입니다. Raspberry Pi의 USB 포트에 전원 공급이 부족합니다. 서보에 전원을 공급하려면 독립된 전원 공급 장치를 사용해야 합니다.

질문: 사람들이 더 빨리 걸을 때 나는 따라잡을 수 없습니다. 어떻게 개선할 수 있나요?

답: 이미지 해상도를 낮추거나, 알고리즘의 계산량을 줄이거나, 토크가 더 큰 것으로 전환하십시오.kpower서보의 방식.

질문: 밤에 빛이 어두우면 사람들을 쫓아갈 수 없나요?

답: 적외선 보조등을 설치하고 열화상 또는 적외선 동작 감지 알고리즘으로 전환하십시오.

잘 생각해보면 세상에 있는 수많은 기계 중에는 움직일 수 있는 기계도 많고, 볼 수 있는 기계도 많습니다. 하지만 '당신'으로 인해 움직일 수 있는 기계는 극히 드물다.. 이제부터는 더 이상 카메라가 밋밋해 보인다고 한탄하지 않으실 겁니다. 손에 쥐고 있는 라즈베리파이를 꺼내서 소형 서보에 연결하면 역동적인 영혼을 선사합니다. 회전하기 시작하는 순간, 당신을 가까이서 바라보는 순간, 그것은 더 이상 감정 없는 차가운 기록이 아니라 애정이 가득한 시선이라는 것을 알게 될 것이다. 사람들이 흔히 말하듯이, 기계에는 독특한 세계가 있고, 한 번의 행동이 하루 종일 지속되는 것 같습니다. 계속해서 기계가 눈으로 보는 법을 배우게 하세요.