人臉識別——會認主的電子萌寵

? ? ? ?通過上兩篇文章我們認識了人工智能的兩類應用圖像識別和姿態分析,本周我們將繼續介紹新的AI應用——面部識別,作為一個創客,如果每次都是純軟件編程的話,連自己都會瞧不起自己的,所以這次我們增加了手工制作及智能硬件,全方位打造出軟萌大白一只,希望大家能夠喜歡。不廢話先上成品圖。

? ? ? ?本次制作我們需要完成三個方面的工作:第一、大白的紙模制作;第二、利用microbit等智能硬件上的運動傳感器制作互動部分;第三、利用電腦攝像頭制作人臉識別部分。

? ? ? ?接下來我們一部分一部分進行介紹,首先介紹紙模部分,大白形象是我在網上找到的圖(這里感謝提供了素材的網友),然后進行了加工,下面放出加工后的原圖,方便大家制作屬于自己的大白。


? ? ? ?大家用A4紙打印之后,粘貼到手工卡紙上,裁剪外廓即可。將大白腳下部分進行折疊并利用邊角卡紙,制作一個三角形支架,就可以讓大白穩穩站立了。

? ? ? ?同時利用紙膠帶將有運動傳感器的智能硬件固定在紙模上即可,筆者選擇的是teenkit(彩虹板),大家也可以換成microbit。

? ? ? ? 完成了外觀的制作之后,我們現在要進行剩下兩部分的工作,先利用智能硬件產生互動效果。我們可以根據智能硬件上的傳感器來設計互動環節,本次只展示最基本的運動傳感器互動,即讓大白感受到晃動就可以改變心情值。因為我們要用scratch來編程microbit,所以我們需要通過連接藍牙的方式來控制microbit,這里要先給microbit下載一個藍牙連接HEX,否則無法正常配對。配對完成之后,就可以用scratch寫程序控制microbit了(請使用最新版的Google chrome,筆者被坑三小時血淚經驗。)

? ? ? ?接下來我們要寫出智能硬件的互動部分,為了觀看方便我將他們分為了三個部分。

? ? ? ?第一部分:主程序

? ? ? ?主要是初始化了開關、心情值、開始時間等幾個變量,同時設計了在按下B鍵來關閉我們的寵物,按下A鍵開啟我們的寵物并顯示心情值以及當晃動時增加寵物的心情值。程序截圖如下:

? ? ? ?第二部分:心情值持續下降程序

? ? ? ? 這一部分主要用來模擬控制寵物的心情值隨時間的流逝自然下降的過程,我們沒有選擇顯示數字,而是用三種表情代表寵物的開心程度。程序如下:

? ? ? ? 第三部分:心情值過低后死亡重置程序

? ? ? ? 主要是顯示一個寵物生存時長及死亡后復活并重置心情值。代碼如下:

? ? ? ? 至此整個智能硬件互動的部分就完成了,但對于我們來說還是不滿意的,一個是大家可以增加更多可以和寵物互動的環節,比如增加寵物隨機事件等等,另一個,寵物最大的特點之一是能認主,那么我們是否有方法讓萌寵也能有這個功能呢?剛好人工智能插件中有一個負責面部識別的插件,可以讓攝像頭來認出人臉。如果給寵物裝上一個攝像頭,并利用人工智能插件來改造一下程序,寵物不是就具有了這個功能么?筆者這里偷懶了直接使用了筆記本電腦自帶的攝像頭,建議大家在做這個項目時可以給萌寵安裝一個攝像頭,這樣像模像樣一些。

? ? ? ? ? 下面我們就介紹一下如何改造我們的程序使它具備人臉識別的功能,首先我們要新增一個空白角色作為控制臺。

? ? ? ?下面我們一起來看一下控制臺的代碼,這里我們使用了兩個人工智能插件,一個是姿態分析,來確保你確實是正面面向攝像頭,一個是人臉獲取,從而讓寵物確定自己的主人的面部特征,用來識別誰才是主人。同時我們采用了一些語音播報的來作為提醒,大家也可以采用其他形式。角色代碼如下:

? ? ? ? ?注意:這里最好不要點擊綠旗,單獨運行完獲取人臉樣本后,再點綠旗開始主程序。

? ? ? ? 最后我們再介紹一下在主程序中如何增加人臉識別的積木,之前的程序除了主程序需要改動之外,其他部分都不需要進行改動。改動后的程序如下:

? ? ? ?主要改動為:1、在開始部分增加了開啟攝像頭;2、在執行部分增加了人臉識別,并判斷人臉識別的置信度,如果超過90(這個置信度的范圍為0-100,和之前的兩個插件有區別,大家不要弄錯),即認為識別正確是寵物的主人,如果低于90的置信度將自動關閉,需要按下A鍵再次啟動;3、在判斷死亡時也增加了人臉置信度的判斷,確保寵物所有的互動只有主人才可以看到。

? ? ? ?至此我們整個改造就完成了,不知道大家喜歡這個項目么?另外這個項目還有很多可以完善的地方,筆者在這里拋磚引玉了,希望大家能夠做出更有趣,更軟萌的寵物。

? ? ? 有任何疑問歡迎大家前來交流,可加微信137772884134,注明進群交流。

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