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捕捉影像 - 虛擬物聯網硬件

在本課程中，你將為虛擬物聯網設備添加一個相機感應器，並從中讀取影像。

硬件

虛擬物聯網設備將使用模擬相機，該相機可以傳送文件中的影像或來自你的網絡攝像頭的影像。

在 CounterFit 中添加相機

要使用虛擬相機，你需要在 CounterFit 應用中添加一個相機。

任務 - 在 CounterFit 中添加相機

在 CounterFit 應用中添加相機。

在你的電腦上創建一個名為 fruit-quality-detector 的文件夾，並在其中創建一個名為 app.py 的單一文件和一個 Python 虛擬環境，然後添加 CounterFit 的 pip 套件。

⚠️ 如果需要，你可以參考課程 1 中創建和設置 CounterFit Python 項目的指導。
安裝額外的 Pip 套件，以安裝一個 CounterFit shim，它可以通過模擬部分 Picamera Pip 套件與相機感應器通信。確保你是在啟動了虛擬環境的終端中進行安裝。
```
pip install counterfit-shims-picamera
```
確保 CounterFit 網頁應用正在運行。
創建一個相機：
1. 在 Sensors 面板的 Create sensor 框中，打開 Sensor type 下拉框並選擇 Camera。
2. 將 Name 設置為 Picamera。
3. 選擇 Add 按鈕以創建相機。
相機將被創建並顯示在感應器列表中。

編程相機

現在可以為虛擬物聯網設備編程以使用虛擬相機。

任務 - 編程相機

為設備編程。

確保 fruit-quality-detector 應用已在 VS Code 中打開。
打開 app.py 文件。

在 app.py 文件的頂部添加以下代碼，以連接應用到 CounterFit：

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

在你的 app.py 文件中添加以下代碼：
```
import io
from counterfit_shims_picamera import PiCamera
```
此代碼導入了一些需要的庫，包括來自 counterfit_shims_picamera 庫的 PiCamera 類。
在此代碼下方添加以下代碼以初始化相機：
```
camera = PiCamera()
camera.resolution = (640, 480)
camera.rotation = 0
```
此代碼創建了一個 PiCamera 對象，並將分辨率設置為 640x480。雖然支持更高的分辨率，但影像分類器僅處理更小的影像（227x227），因此無需捕捉和傳送更大的影像。

camera.rotation = 0 行設置影像的旋轉角度（以度為單位）。如果需要旋轉來自網絡攝像頭或文件的影像，請根據需要設置。例如，如果你想將網絡攝像頭中橫向模式的香蕉影像更改為縱向模式，請設置 camera.rotation = 90。
在此代碼下方添加以下代碼以捕捉影像為二進制數據：
```
image = io.BytesIO()
camera.capture(image, 'jpeg')
image.seek(0)
```
此代碼創建了一個 BytesIO 對象來存儲二進制數據。影像以 JPEG 文件的形式從相機中讀取並存儲在此對象中。此對象有一個位置指示器，用於指示當前數據的位置，以便後續可以在末尾寫入更多數據，因此 image.seek(0) 行將位置移回起始位置，以便稍後可以讀取所有數據。
在此代碼下方添加以下代碼以將影像保存到文件：
```
with open('image.jpg', 'wb') as image_file:
    image_file.write(image.read())
```
此代碼打開一個名為 image.jpg 的文件進行寫入，然後從 BytesIO 對象中讀取所有數據並寫入該文件。

💁 你可以直接將影像捕捉到文件，而不是使用 BytesIO 對象，只需將文件名傳遞給 camera.capture 調用即可。使用 BytesIO 對象的原因是稍後在本課程中，你可以將影像發送到你的影像分類器。
配置 CounterFit 中相機將捕捉的影像。你可以將 Source 設置為 File，然後上傳一個影像文件，或者將 Source 設置為 WebCam，影像將從你的網絡攝像頭捕捉。確保在選擇圖片或網絡攝像頭後選擇 Set 按鈕。
一個影像將被捕捉並保存為 image.jpg，位於當前文件夾中。你將在 VS Code 的資源管理器中看到此文件。選擇該文件以查看影像。如果需要旋轉，根據需要更新 camera.rotation = 0 行並重新拍攝影像。

💁 你可以在 code-camera/virtual-iot-device 文件夾中找到此代碼。

😀 你的相機程序成功了！

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