硬件設置

我的硬件如下圖

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圖式

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軟件

阿杜諾

第一步是在我的設備（Raspberry 和 Arduino）之間建立通信。為此，我決定使用SoftwareSerial Library。我受到David Jones Project和Jiong Shi主持的項目的啟發。

下一步是更改我的藍牙設備的默認名稱。模塊的默認名稱是HC-05 ，這并不酷！

要更改藍牙模塊的名稱，我們應該學習和使用 AT 命令。有關 AT 命令以及如何使用 Arduino 和藍牙模塊使用它們的更多信息，請參閱此鏈接。

正如我所說，Raspberry 和 Anrduino 之間的通信是由藍牙連接組成的。我決定在 UWP 應用程序中實現一種方法，將包含 3 個字符（相當于 3 個字節）的字符串發送到 Arduino，Arduino 接收并解碼輸入數據。

僅供參考，一段Arduino解碼代碼如下所示（完整源碼見下方代碼部分）：

if (BTSerial.available())
{ 
	// Read string from Raspberry 
	delay(10); 
	ch1 = BTSerial.read(); 
	delay(10); 
	ch2 = BTSerial.read(); 
	delay(10); 
	ch3 = BTSerial.read(); 
	delay(10); 
	if (ch1 == '1') 
		digitalWrite(GREEN, HIGH); 
	else 
		digitalWrite(GREEN, LOW); 
	if (ch2 == '1') 
		digitalWrite(BLUE, HIGH); 
	else 
		digitalWrite(BLUE, LOW); 
	if (ch3 == '1') 
		digitalWrite(RED, HIGH); 
	else 
		digitalWrite(RED, LOW); 
	... 
	... 
	... 
} 

現在是時候創建一個新的解決方案并實現我們的代碼了！

通用 Windows 平臺應用程序

我決定探索 Microsoft 的Emotion API （有關 SDK 的更多詳細信息，請參閱鏈接）。

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1 / 2 ?圖 1 - Emotion Api 標頭

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如果您從頭開始創建 UWP 項目，則必須安裝“Oxford”包，在 Visual Studio 中打開“NuGet 包管理器控制臺”并鍵入Install-Package Microsoft.ProjectOxford.Emotion

確保您已通過 Azure 生成了情感服務密鑰。為此，轉到此并單擊“在 Azure 上購買”

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在 Azure 上購買

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然后，您將被重定向到您的 Azure 帳戶，現在您必須編譯一些字段，如下所示，我使用了“免費定價層”，每月允許您進行 30000 次圖像交易。（如果您沒有免費的 Azure 帳戶，請訪問此鏈接）

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Azure - 在您的 Azure 中創建認知服務

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現在探索您在 Azure 中的認知服務帳戶并轉到密鑰部分。

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Azure - 復制你的密鑰

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有 2 個鍵，選擇一個并在以下字符串中“復制并粘貼” MainPage.xaml.cs中的值：

string subscriptionKey = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxx";

UWP 必備

要訪問藍牙和其他各種功能，如網絡攝像頭、圖片等，我們需要在“ Package.appmanifest ”文件中提及它們。

為此，請按照提到的步驟操作：

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設備能力

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代碼片段：

<Capabilities>
  <Capability Name="internetClient" /> 
  <uap:Capability Name="picturesLibrary" /> 
  <uap:Capability Name="removableStorage" /> 
  <DeviceCapability Name="bluetooth.rfcomm"> 
    <Device Id="any"> 
      <Function Type="name:serialPort"/> 
    Device> 
  DeviceCapability> 
  <DeviceCapability Name="webcam" /> 
  <DeviceCapability Name="microphone" /> 
Capabilities>

基本理念（圖像捕捉、UWP 應用程序）

我們需要將捕獲的圖像轉換為 MemoryStream。為此：

var reader= new Datareader(photoStream.GetInputStreamAt(0);
var bytes = new byte[photoStream.Size];
await reader.LoadAsync((uint)photoStream.Size);
reader.ReadBytes(bytes); 
var stream = new MemoryStream(bytes);

所以現在，使用一次調用，您可以從 Azure 檢索情緒結果：

Emotion[] emotionResult;           
emotionResult = await emotionServiceClient.RecognizeAsync(stream);

硬件

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1 / 3 ?色光療法系統視圖 1

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UWP應用程序

在第一張圖片中，您可以看到應用程序啟動屏幕。在左側，它顯示從網絡攝像頭捕獲的圖片。在中間的情緒狀態和右側，您可以配置與 Arduino 的藍牙連接。

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1 / 4 ?圖 1 - 應用布局

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每次獲取圖像時，系統都會評估打開燈光的最佳顏色，并通過藍牙將其發送到 Arduino。（正如您從后面的代碼中看到的那樣，我創建了一個每 10 秒捕獲一次圖片的計時器。）

目前UWP應用程序在我的PC上運行，因為它很容易截圖，但它是一個UWP應用程序，所以在Raspberry上部署應用程序不是問題。

目前，系統管理以下 3 種顏色，但創建邏輯非常容易，您會更喜歡：

if (emotionResult[0].Scores.Happiness >= 0.85) 
{ 
	Send("111"); 
} 
else if (emotionResult[0].Scores.Happiness >= 0.50 && emotionResult[0].Scores.Happiness < 0.85) 
{ 
	Send("001"); 
} 
else if (emotionResult[0].Scores.Happiness > 0.25 && emotionResult[0].Scores.Happiness < 0.50) 
{ 
	Send("100"); 
} 
else 
{ 
	Send("110"); 
} 

我假設顏色組合為：

000 = Cyan
001 = Light green  // Mild Happy
010 = Violet
011 = Red
100 = Light blue   // Neutral
101 = Green
110 = Blue
111 = OFF          // Happy

如您所見，如果您快樂，則不需要點亮 :)

讓我們看看實際效果

未來發展

• Emotion Api 能夠確定圖像幀中每個人的狀態分數。所以你將能夠確定幸福的平均值 :) 并決定打開你房間的最佳顏色

• 為硬件創建一個漂亮的包裝器

• 在這個項目中，我只評估“幸?！?，但您可以嘗試開發一種算法，考慮 API 中可用的所有狀態……這非常簡單！