Vision 4all - Sistema Visão Assistida Para Deficientes Visuais Usando OpenCV, Dragonboard 410c E Aplicativo Android: 6 Steps

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

DESCRIÇÃO

O intuito do projeto é dar autonomia para deficientes visuais se locomoverem em ambientes indoor como casas ou shopping centers e aeroportos.

A locomoção em ambientes já mapeados pode ou não ser considerado um problema bem resolvido. Om det er mulig å få tilgang til App Store for en annen, kan jeg også få tilgang til 3 ambientes and a EUAS, eller LowViz Guide. Além do limitado número de locais, tal aplicativo não detecta possíveis obstáculos e pessoas que possam estar no caminho do usuário. Assim, a missão deste projeto é, através de visão computacional e processamento de imageem, identifierar possíveis obstáculos que possam surgir ao longo do caminho do usuário e poder recalcular or caminho a ser seguido dando independentência e empoderando o usuário. Na prática, o projeto, embora ainda incompleto, consiste em integrar um aplicativo de onde se pode submeter ou desenhar uma planta baixa do local de interesse, seja uma casa ou shopping. Com a placa integrada a uma câmera na cintura do usuário, e um fone de ouvido, o aplicativo calcula a posição no ambiente e permite o usuário definir para onde quer ir e dá comandos de voz para movimentação. A câmera, quando detecta um obstáculo a frente, pode recalcular o caminho do usuário. Como dizia Hugh Herr: “Nenhum indivíduo é incapaz, o que existe é falta de desenvolvimento tecnológico para capacitar e nos tornar iguais”.

Neste projeto usaremos a Dragonboard 410c, porque precisamos de um hardware que tenha capacidade de fazer or processamento de imagens em tempo real (sem ter de competir com outras aplicações como seria no celular) e ao mesmo tempo seja de baixo custo.

Trinn 1: Materiais

Para este projeto vamos utilizar:

- uma placa Qualcomm Dragonboard 410c;

- biblioteca de processamento de imagem OpenCV (versão 3.1);

- câmera que se comunique com a placa (bruker for verdade om mobilnett android com eller aplicativo IP Webcan);

- celular com system Android para o aplicativo;

Trinn 2: Instalando OpenCV Na Dragonboard

Med linux installasjon og plassering, kan vi også bruke prosedyrer for å installere en bibelutvikling av prosessoren - OpenCV - ingen enhet. Siga as instruções deste link:

docs.opencv.org/3.0-beta/doc/tutorials/intr…

Trinn 3: Conectar a Câmera Com a Dragonboard

Presisamos conectar a câmera que serão os olhos do deficiente com a placa de desenvolvimento Dragonboard 410c. Existem vários jeitos de fazer isso. En dragonboard har muligheten til å bruke flatkabler, eller du kan også bruke den til å samle en bringebærpai.

Neste projeto, optamos usar como câmera um Moto G 3ª Geração com of aplicativo IP Webcam (disponível on Google Play) que permitt que a imageem seja transfera for wifi.

Abaixo um programa que faz aquisição simples da imagem usando a biblioteca opencv. O link passado como parâmetro no construtor do objeto VideoCapture é o IP do celular (indicado no aplicativo) + “/videofeed”. Vi kan for eksempel kjenne en annen IP -adresse.

A aquisição pode ser difícil nas versões anteriores and 3.1 da opencv, caso você não tenha conseguido compilar. Se você conectar uma câmera pela entrada de câmeras da dragonboard basta colocar como parâmetro o valor zero ("0"), que significanta que você quer procurar a câmera default.

Trinn 4: Desenvolver Software De Processamento De Imagens Que Toma Decisões

Há três programas em anexo, o identifieradorDeObstáculos.cpp, o MostraContornoWebcam.cpp e o VídeoCadeiraSlavo.cpp (estes dois últimos para teste and entendimento da técnica do software).

Forklaring: A ideia de identificação de obstáculo vem da determinação dos contornos mais drásticos nas imagens do vídeo, ou seja, o código identifiera mudanças drásticas de cores na imagem e conclui que isso seja um contorno e portanto um objeto (como) steg). Estando a câmera na barriga do usuário, levemente inclinada para o chão, conforme o usuário se locomove, o programa identifiera a existência de um objeto (seja uma pessoa ou uma cadeira por exemplo) e manda o sinal de parada caso o objeto seja encontr região especificada (caminho do usuário) (vide imagem do contorno da cadeira - caso o usuário se aproxime da cadeira haverá pixels brancos na região verde que determinam condição de parada). Dessa forma, sem a adição de filtros ao tipo de chão, para o funcionamento dessa versão simplificada, é needsário um chão razoavelmente homogêneo, de forma que os detalhes do chão não sejam considerados contornos.

Obs. é possível ajustar a variável lowThreshold do código para um valor de 0 (mais sensitivo) e 100 (menos sensitivo ao contorno). O valor sugerido é 60 para chão em geral.

Funksjon: o identificadorDeObstáculos.cpp recebe for vídeo da rede wifi atraves do sparkfun que deve ser on vídeo de um celular acoplado a barriga do usuário. O código manda condições de parada á um aplicativo de um outro celular que usuário está usando. Idealmente manda-se comandos de voz de parada parada o usuário.

Obs: Altere o código de acordo para especificar de onde os vídeos são recebidos e para qual android as informações são encaminhadas. Os tipos de alterações são especificadas no próprio código (assim como nos programas de teste) comentados no início do programa.

Para saber mais sobre bordas de Canny e limiarização, além de outros tópicos de visão computacional, recomenda-se procurar a documentação oficial da OpenCV.

Trinn 5: Fazer Aplicativo Que Repassa As Informações Para O Deficiente Visual

For reproduzir este projeto é necessário criar um banco de dados no site data.sparkfun.com, o processo é muito intuitivo de forma que não será dada uma explicação mais detalhada aqui, mas colocaremos o link do banco que criamos para referência ().

Assim que a Dragonboard reconhece que há um obstáculo a sua frente ela posta em um banco de dados construido no data.sparkfun.com essa informação. O aplicativo faz uma consulta a este banco com o auxílio da classe okhttp3 obtendo as informações como um Json. Então fazemos um parser desse json para encontrarmos o último dado enviado. Com esse dado em mãos conseguimos dizer se há um obstáculo no caminho, assim é emitido um sinal de voz para o usuário parar. Se o caminho está livre o aplicativo emite um sinal para prosseguir continuamente.

Seguem em anexo as classes e Interfaces utilizadas para o projeto, que são explicadas and seguir:

GetJson: jeg kan bruke det for å få ingen data for spedfunksjonen.

JsonDownloader: é onde geramos uma asynctask para de fato utilizarmos a class GetJson, a importância do uso desta class é para não travarmos a interface do usuário e para isso precisamos criar uma thread diferente na aplicação.

MainActivity: nesta classe implementamos a lógica da aplicação que continuamente consulta o banco de dados, e informa o usuário por meio de um audio se ele precisa para ou pode continuar caminhando.

RequestListener: et grensesnitt som kan brukes for MainCactivity ter certas características.

SdmSoundPlayer: esta classe é usada para gerenciar os comandos de voz da aplicação, caso você queira inserir as suas próprias gravações você deve criar uma pasta raw dentro da pasta res e incluir os arquivos de audio lá. Feito isso dentro do método initSoundHash () você deve colocar esses arquivos dentro de mSoundHash que é uma tabela Hash. Para usar este áudio basta usar o método playSound (int key) e passar como parâmetro a chave escolhida para o sinal de voz.

Advarsler: essa classe é utilizada para facilitar o parser do json retornado pelo banco de dados.

Seguem em anexo também os arquivos de voz utilizados.

O layout da aplicação consistia de um único botão que funcionava com o método Avslutt implementering av MainActivity, este método simplesmente forçava og aplicação a parar a consulta no banco de dados.

Qualquer dúvida adicional ou sugestão basta entrar em contato com o author. Sugestões são semper bem-vindas =).

O código não está bem comandado, mas acredito que as explicações acima devem ser suficientes para o entendimento do que está acontecendo.

Trinn 6: Sugestões De Continuação

Poderiamos integrar um systema de localaização. Eksisterer på Qualcomm iZat SDK som kan brukes på lokalt system for GNSS, acelerômetro, magnetrômetro entre outros, ja embutidos no próprio processador Qualcomm Snapdragon (presente on maioria dos celulares). No entanto, havia pouca documentação e necessitava de testes mais demorados.

Também gostariamos de usar um sensor de distância ultrassonico, porém tivemos problemsas quanto a comunicação com a Dragonboard, que poderia ser resolvido com mais calma. Se tiver tempo, skaffe som bibliotecas ja presenterer no kit de desenvolvimento, elas possuem diversos exemplos para cada tipo de sensor.

Ingen nettstedutviklere Qualcomm existem fóruns e tutoriais que podem ajudar, e ainda há os tutoriais da 96Boards no you tube.