OriginBot家庭助理计划之宝宝看护助手

这篇博客主要讲述了如何通过OriginBot来看护宝宝，当宝宝的脸不在摄像头的范围之内时，发送消息到钉钉群组，通知家人及时查看。

前言

我在上个月有了宝宝，为了方便照看宝宝，就买了一个带有宝宝看护功能的摄像头，但是产品做的不怎么样，最重要的脸部遮挡功能用不了，后来就退货了。退货后就萌生了自己用OriginBot做一个类似功能的想法，于是就有了这篇博客~

功能流程图（架构图）

具体的流程或者说架构如下：

其实整体也不复杂，OriginBot上有一个MIPI摄像头，然后利用地平线TogetheROS.Bot的人体检测和跟踪来实时检测摄像头中有没有脸部，如果没有脸部，就向后端发送一条数据，然后后端会向钉钉群组发消息告诉家人。钉钉群组里面需要事先创建一个webhook。

下面会分为人体检测、判断有无脸部、后端操作三个部分来记录。

人体检测

这一部分用的是地平线TogetheROS.Bot现成的功能，启动OriginBot之后，在命令行中运行如下命令：

# 配置tros.b环境
source /opt/tros/setup.bash

# 从tros.b的安装路径中拷贝出运行示例需要的配置文件。
cp -r /opt/tros/lib/mono2d_body_detection/config/ .

# 配置MIPI摄像头
export CAM_TYPE=mipi

# 启动launch文件
ros2 launch mono2d_body_detection mono2d_body_detection.launch.py
           

此时可以通过http://IP:8000查看检测效果，这个模块检测了人体、人头、人脸、人手检测框、检测框类型和目标跟踪ID以及人体关键点等，我只取其中的人脸部分，当然了，以后也可以增加如人体检测等。

上面的命令运行之后，在OriginBot上执行ros2 topic list，应该会有一个topic叫做hobot_mono2d_body_detection, 这个就是我们需要的，我们会订阅这个话题，然后分析其中发送数据来判断有没有脸部

判断摄像头中有没有脸部

按照TogetheROS.Bot的文档说明，hobot_mono2d_body_detection的消息类型是ai_msgs.msg.PerceptionTargets, 具体如下：

# 感知结果

# 消息头
std_msgs/Header header

# 感知结果的处理帧率
# fps val is invalid if fps is less than 0
int16 fps

# 性能统计信息，比如记录每个模型推理的耗时
Perf[] perfs

# 感知目标集合
Target[] targets

# 消失目标集合
Target[] disappeared_targets
           

其中的disappeared_targets是我们关注的重点，如果face出现在disappeared_targets中，就说明之前是有脸部的，但是现在没有了，这个时候就要向后端发出数据进一步处理。

我为了判断有无脸部，写了一个Node，代码如下：

import rclpy
from rclpy.node import Node
from ai_msgs.msg import PerceptionTargets
from cv_bridge import CvBridge
import time

from api_connection import APIConnection

BabyMonitorMapping = {
    # 这里的k-v要根据后端Django中的值来确定
    "face": "看不到脸",
    "body": "不在摄像头范围内",
}


class FaceDetectionListener(Node):
    """ 检测宝宝的脸是不是在摄像头中 """
    def __init__(self):
        super().__init__("face_detection")
        self.bridge = CvBridge()
        self.subscription = self.create_subscription(
            PerceptionTargets, "hobot_mono2d_body_detection", self.listener_callback, 10
        )
        self.conn = APIConnection()
        self.timer = time.time()
        self.counter = 0

    def listener_callback(self, msg):
        targets = msg.targets
        disappeared_targets = msg.disappeared_targets
        targets_list = []
        disappeared_targets_list = []
        if disappeared_targets:
            for item in disappeared_targets:
                disappeared_targets_list.append(item.rois[0].type)
        if targets:
            for item in targets:
                targets_list.append(item.rois[0].type)
        print(f"检测到的对象如下：{targets_list}")
        print(f"消失的对象如下：{disappeared_targets_list}")
        if disappeared_targets_list:
            self.sending_notification(disappeared_targets_list)

    def sending_notification(self, disappeared_targets_list):
        for item in disappeared_targets_list:
            if BabyMonitorMapping.get(item):
                event = BabyMonitorMapping.get(item)
                if self.counter == 0:
                    # 这里baby的ID是模拟的，应该去数据库中查
                    data = {"event": event, "baby": "6b56979a-b2b9-11ee-920d-f12e14f97477"} 
                    self.conn.post_data(item=data, api="api/monitor/face-detection/")
                    self.counter += 1
                    self.timer = time.time()
                else:
                    if time.time() - self.timer >= 60.0:
                        # 60秒不重复发消钉钉消息
                        data = {"event": event, "baby": "6b56979a-b2b9-11ee-920d-f12e14f97477"}
                        self.conn.post_data(item=data, api="api/monitor/face-detection/")
                        self.timer = time.time()
                        self.counter += 1


def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)
    try:
        face_detection_listener = FaceDetectionListener()

        rclpy.spin(face_detection_listener)
    except KeyboardInterrupt:
        print("终止运行")
    finally:
        face_detection_listener.destroy_node()
        rclpy.shutdown()


if __name__ == "__main__":
    main()           

代码整体不难，但还是做几点必要的说明：

1. BabyMonitorMapping

这个字典的作用是把TogetheROS.Bot里面的字段跟后端的字段做一个映射关系，方便后面使用

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