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[《Huskylens趣味AI入门》] 【Mind+Huskylens趣味AI入门】系列课程—04 智能猫眼

本帖最后由木子呢于 2021-8-19 18:24 编辑

【Mind+Huskylens趣味AI入门】系列课程—04 智能猫眼

4.1项目介绍

4.1.1背景导入

家里大门都会装上猫眼，方便了解室外情况。但传统猫眼对于老人和小孩并不友好。小朋友如果身高够不到猫眼的位置，就有可能贸然开门；老人要是视力不好，也难以看清门外的状况。还存在夜间光线不足等一系列安全隐患。

随着AI技术的发展，智能猫眼应运而生。智能猫眼不仅克服了传统猫眼使用不便的问题，还实现了安全监控、可视对讲、远程控制、移动侦测等更多智能功能。现在就用Huskylens制作一个当主人在家时，可以监控门外状况的智能猫眼。

4.1.2任务拆解

当有人在家时，智能猫眼可以帮助我们了解门外是熟人还是陌生人，加强居家安全。

通过Huskylens学习多个人脸，保存人脸信息。然后让Huskylens实时监控门外情况，若识别到有人出现在屏幕中：如果是已学习过的人脸，根据ID判断人物身份，提醒主人开门；如果是没有学习过的人脸，就默认为陌生人，发出警报提醒门外是陌生人，确认安全再开门。

STEP1：使用Huskylens的人脸识别功能，学习多个人脸

STEP2：导入角色，初始化舞台场景

STEP3：通过Huskylens实时识别人脸，依据识别结果给出相应反馈

STEP4：根据反馈回应门铃，控制人物移动到门口位置

（目标功能实现效果示意）

4.2项目准备

4.2.1 软件设置

打开Mind+软件，确认软件为“实时模式”。点击“扩展”，在“功能模块”里加载“Huskylens教育版”。点击“返回”到主界面可以看到功能模块添加成功。

4.2.2 硬件连接

用USB线把Huskylens连接到电脑，接着点击扩展功能旁的橙色感叹号，进行连接。连接成功后感叹号会变成绿色对勾（如下图），“返回编辑器”就完成连接啦。

4.3 程序思路

在“智能猫眼”项目中，我们需要创建三个角色，分别为：人物-站立，人物-行走和Huskylens。程序的功能实现分四个部分：

1. 舞台场景初始化

2. Huskylens人脸识别

3. 回应门铃和 4. 开门动画

4.4功能实现

4.4.1 Huskylens人脸识别

拨动“功能按键“切换至“人脸识别”模式，长按“功能按键”，进入人脸识别功能的二级菜单参数设置界面。

（1）学习多个人脸

拨动“功能按键”，选中“学习多个”，然后短按“功能按键”，接着向右拨动“功能按键”打开“学习多个”的开关：进度条颜色变蓝。再短按“功能按键”，确认该参数。

向左选中“保存并返回“，短按”功能按键“，屏幕提示”是否保存参数？“，默认选择”确认“，此时短按”功能按键“，即可保存参数，并自动返回到人脸识别模式。

将HuskyLens屏幕中央的“+”字对准需要学习的人脸，短按”学习按键“后，屏幕上会提示：”再按一次按键继续！按其他按键结束“。如要继续学习下一个人脸，则在倒计时结束前短按“学习按键”。如果不再需要学习其他人脸了，则在倒计时结束前短按”功能按键”，或者不操作任何按键，等待倒计时结束即可。

在本节课程中，请按以下顺序学习人脸，对应ID1、ID2、ID3。

（2）识别多个人脸

HuskyLens学习过的人脸信息会自动保存起来。当HuskyLens检测到学习过的人脸时，会将这些人脸用方框框选出来并标识ID，第一个学习的人脸标注为“人脸：ID1”，第二个学习的人脸标注为“人脸：ID2”，以此类推。不同的人脸ID对应的边框颜色也不同，边框大小会随着人脸大小而变化，并自动追踪人脸。

4.4.2 Mind+舞台场景布置

（1）添加背景

把鼠标移到“背景库”，点击“上传背景”，打开文件夹上传背景文件“室内”。在“背景”模块里编辑背景图片大小和位置，让图片覆盖整个画布。

（2）添加角色

删除默认的mind+角色，在“角色库”里选择”艾弗里“和”艾弗里-行走“；选择“上传角色”，打开本地文件夹上传“Huskylens”。

上传好角色文件后，调整角色的大小与位置，将Huskylens摆放在大门上。舞台场景布置完成效果如下图所示：

（3）设置角色初始位置

实现效果：点击绿旗，”艾弗里“和”艾弗里-行走“角色移动到初始位置。站立角色显示，行走角色隐藏。

”艾弗里“换成b造型，手背后站立的姿势显示。

”艾弗里-行走“ 与”艾弗里“移动到相同位置，面向方向设为-90，这样人物就会向左行走。但是当我们改变角色朝向后，点击运行模块，发现人物角色是倒过来的，还需要左右翻转才能让角色正常显示。将角色置于顶层避免遮挡。设置好了之后隐藏角色。

4.4.3 Huskylens人脸识别和反馈

实现效果：点击绿旗，Huskylens开始检测是否有人脸。如果识别到的人脸已经学习，则播放门铃声，并根据识别ID告知访客的身份。否则播放警报声，提醒来者是陌生人。

先新建一个变量ID，存储学习过的人脸ID号。

知识延伸

什么是变量，如何新建变量？

变量来源于数学，在计算机语言中，可以用来储存计算结果、表示值或存储可变状态。

在Mind+软件中，选择“变量”模块，点击新建变量，输入新变量名：

无论是学习过还是未学习过的人脸在Huskylens屏幕中都会出现人脸方框。所以先判断摄像头中是否有人出现。如果出现的人脸ID是已经学习过的，就播放门铃声，提醒有客人来了；否则，如果出现的人脸没有学习过，播放警报声提醒门外有陌生人。广播相应的事件，以便人物做出回应。

在识别到熟人的情况下，分别判断人脸的具体ID。因为我们是以快递小张、送菜小刘、外卖小梅的顺序进行学习的，得到ID后就能够获得对应的人物信息。

4.4.4 回应门铃并走去门口

实现效果：当收到Huskylens广播的消息之后，”艾弗里“角色根据广播信息做出回应。并给”艾弗里-行走“广播”走去门口“的信息，触发人物运动的动画。

在“艾弗里-行走”的角色中，我们通过设置右转角度，让角色从当前位置向左上行走到大门。控制角色行走的方式与上节课相同。当人物移动到大门之后，停止全部脚本。

用Huskylens对着提供的人物照片或任意人脸（甚至可以是自己！），看看程序会如何执行吧。（完整程序见附录）

4.5总结拓展

4.5.1 知识小结

硬件知识：Huskylens的多个人脸识别功能

编程知识：变量存储数据功能的理解与应用；多个角色间广播消息

4.5.2 项目拓展

还记得如何用Huskylens拍摄照片吗？试试看当门外有陌生人经过时，拍摄人物的照片，实现安全监控的功能。

4.6拓展阅读

4.6.1智能家居

智能家居（smart home, home automation），通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。