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捕捉影像 - 虛擬 IoT 硬體

在本課程中，您將為虛擬 IoT 裝置新增一個相機感測器，並從中讀取影像。

硬體

虛擬 IoT 裝置將使用模擬相機，該相機可以傳送來自檔案或您的網路攝影機的影像。

將相機新增到 CounterFit

要使用虛擬相機，您需要將其新增到 CounterFit 應用程式中。

任務 - 將相機新增到 CounterFit

將相機新增到 CounterFit 應用程式中。

在您的電腦上建立一個名為 fruit-quality-detector 的資料夾，並在其中建立一個名為 app.py 的單一檔案和一個 Python 虛擬環境，然後新增 CounterFit 的 pip 套件。

⚠️ 如果需要，您可以參考第 1 課中建立和設定 CounterFit Python 專案的指導說明。
安裝一個額外的 Pip 套件，以安裝一個 CounterFit shim，該 shim 可以透過模擬部分 Picamera Pip 套件與相機感測器進行通訊。請確保您是在啟用虛擬環境的終端機中執行安裝。
```
pip install counterfit-shims-picamera
```
確保 CounterFit 網頁應用程式正在執行。
建立一個相機：
1. 在 Sensors 面板的 Create sensor 區塊中，展開 Sensor type 下拉選單並選擇 Camera。
2. 將 Name 設定為 Picamera。
3. 選擇 Add 按鈕以建立相機。
相機將被建立並顯示在感測器清單中。

程式設計相機

現在可以為虛擬 IoT 裝置編寫程式以使用虛擬相機。

任務 - 程式設計相機

為裝置編寫程式。

確保 fruit-quality-detector 應用程式已在 VS Code 中開啟。
開啟 app.py 檔案。

在 app.py 的頂部新增以下程式碼，以將應用程式連接到 CounterFit：

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

在您的 app.py 檔案中新增以下程式碼：
```
import io
from counterfit_shims_picamera import PiCamera
```
此程式碼匯入了一些必要的函式庫，包括來自 counterfit_shims_picamera 函式庫的 PiCamera 類別。
在此程式碼下方新增以下程式碼以初始化相機：
```
camera = PiCamera()
camera.resolution = (640, 480)
camera.rotation = 0
```
此程式碼建立了一個 PiCamera 物件，並將解析度設定為 640x480。雖然支援更高的解析度，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 這一行設定了影像的旋轉角度（以度為單位）。如果需要旋轉來自網路攝影機或檔案的影像，請根據需要進行設定。例如，如果您想將橫向模式的網路攝影機中香蕉的影像改為直向模式，請設定 camera.rotation = 90。
在此程式碼下方新增以下程式碼以將影像捕捉為二進位資料：
```
image = io.BytesIO()
camera.capture(image, 'jpeg')
image.seek(0)
```
此程式碼建立了一個 BytesIO 物件來儲存二進位資料。影像以 JPEG 檔案的形式從相機讀取並儲存在此物件中。此物件具有一個位置指標，用於指示目前在資料中的位置，以便在需要時可以將更多資料寫入結尾。因此，image.seek(0) 這一行將位置移回起始位置，以便稍後可以讀取所有資料。
在此程式碼下方新增以下程式碼以將影像儲存到檔案中：
```
with open('image.jpg', 'wb') as image_file:
    image_file.write(image.read())
```
此程式碼開啟一個名為 image.jpg 的檔案進行寫入，然後從 BytesIO 物件中讀取所有資料並將其寫入檔案中。

💁 您可以直接將影像捕捉到檔案中，而不是使用 BytesIO 物件，只需將檔案名稱傳遞給 camera.capture 呼叫即可。使用 BytesIO 物件的原因是，在本課程稍後的部分，您可以將影像傳送到影像分類器。
設定 CounterFit 中相機將捕捉的影像。您可以將 Source 設定為 File，然後上傳一個影像檔案；或者將 Source 設定為 WebCam，影像將從您的網路攝影機捕捉。確保在選擇圖片或網路攝影機後按下 Set 按鈕。
一張影像將被捕捉並儲存為 image.jpg，位於目前的資料夾中。您將在 VS Code 的檔案總管中看到此檔案。選擇該檔案以檢視影像。如果需要旋轉，請根據需要更新 camera.rotation = 0 這一行，然後重新拍攝影像。

💁 您可以在 code-camera/virtual-iot-device 資料夾中找到此程式碼。

😀 您的相機程式設計成功了！

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