捕获图像 - 虚拟物联网硬件

在本课程的这一部分，您将为虚拟物联网设备添加一个摄像头传感器，并从中读取图像。

硬件

虚拟物联网设备将使用一个模拟摄像头，该摄像头可以发送文件中的图像或来自您的网络摄像头的图像。

将摄像头添加到 CounterFit

要使用虚拟摄像头，您需要将其添加到 CounterFit 应用程序中。

任务 - 将摄像头添加到 CounterFit

将摄像头添加到 CounterFit 应用程序。

1. 在您的计算机上创建一个名为 fruit-quality-detector 的文件夹，并在其中创建一个名为 app.py 的单一文件和一个 Python 虚拟环境，然后添加 CounterFit 的 pip 包。

   ⚠️ 如果需要，您可以参考第 1 课中创建和设置 CounterFit Python 项目的说明。

2. 安装一个额外的 Pip 包，用于安装一个 CounterFit shim，它可以通过模拟部分 Picamera Pip 包 来与摄像头传感器通信。确保您是在激活虚拟环境的终端中安装此包。

   pip install counterfit-shims-picamera

3. 确保 CounterFit 网页应用程序正在运行。

4. 创建一个摄像头：

   1. 在 Sensors 面板的 Create sensor 框中，点击 Sensor type 下拉框并选择 Camera。

   2. 将 Name 设置为 Picamera。

   3. 选择 Add 按钮以创建摄像头。

   

   摄像头将被创建并显示在传感器列表中。

   

编程摄像头

现在可以为虚拟物联网设备编程以使用虚拟摄像头。

任务 - 编程摄像头

为设备编程。

1. 确保 fruit-quality-detector 应用程序已在 VS Code 中打开。

2. 打开 app.py 文件。

3. 在 app.py 文件顶部添加以下代码以连接应用程序到 CounterFit：

   from counterfit_connection import CounterFitConnection
   CounterFitConnection.init('127.0.0.1', 5000)

4. 在您的 app.py 文件中添加以下代码：

   import io
   from counterfit_shims_picamera import PiCamera

   此代码导入了一些所需的库，包括来自 counterfit_shims_picamera 库的 PiCamera 类。

5. 在此代码下方添加以下代码以初始化摄像头：

   camera = PiCamera()
   camera.resolution = (640, 480)
   camera.rotation = 0

   此代码创建了一个 PiCamera 对象，并将分辨率设置为 640x480。虽然支持更高的分辨率，但图像分类器处理的图像尺寸较小（227x227），因此无需捕获和发送更大的图像。

   camera.rotation = 0 行设置图像的旋转角度（以度为单位）。如果需要旋转来自网络摄像头或文件的图像，请根据需要设置。例如，如果您想将网络摄像头中横向模式的香蕉图像更改为纵向模式，请设置 camera.rotation = 90。

6. 在此代码下方添加以下代码以将图像捕获为二进制数据：

   image = io.BytesIO()
   camera.capture(image, 'jpeg')
   image.seek(0)

   此代码创建了一个 BytesIO 对象来存储二进制数据。图像以 JPEG 文件的形式从摄像头读取并存储在此对象中。此对象有一个位置指示器，用于指示数据的当前位置，以便可以在需要时将更多数据写入末尾，因此 image.seek(0) 行将此位置移回起始位置，以便稍后可以读取所有数据。

7. 在此代码下方添加以下代码以将图像保存到文件：

   with open('image.jpg', 'wb') as image_file:
       image_file.write(image.read())

   此代码打开一个名为 image.jpg 的文件进行写入，然后从 BytesIO 对象中读取所有数据并写入该文件。

   💁 您可以直接将图像捕获到文件，而不是使用 BytesIO 对象，只需将文件名传递给 camera.capture 调用即可。使用 BytesIO 对象的原因是稍后在本课程中，您可以将图像发送到您的图像分类器。

8. 配置 CounterFit 中摄像头将捕获的图像。您可以将 Source 设置为 File，然后上传一个图像文件，或者将 Source 设置为 WebCam，图像将从您的网络摄像头捕获。确保在选择图片或网络摄像头后点击 Set 按钮。

   

9. 图像将被捕获并保存为当前文件夹中的 image.jpg。您将在 VS Code 的资源管理器中看到此文件。选择该文件以查看图像。如果需要旋转，请根据需要更新 camera.rotation = 0 行并重新拍摄图片。

💁 您可以在 code-camera/virtual-iot-device 文件夹中找到此代码。

😀 您的摄像头程序运行成功！