自己紹介

　ラズベリーパイで広がる電子工作の世界！ラズベリーパイを使った電子工作の楽しさをもっと広めたい！そんな思いで、日常の「ちょっとした不便」を解消するガジェットを開発しています。

　私はインフラ系システム開発部門で働きながら、60歳手前で始めたPythonプログラミングを活かして、主にRaspberry Piを使った開発を行っています。自宅では7台のラズベリーパイが常時稼働中！

• ・学習リモコン（3台）で家中の家電をスムーズに操作
• ・駐車場監視システム（センサー基板付き）で安心の管理
• ・寝室用しゃべる時計で時間を音声でお知らせ
• ・愛犬用自動ドアでペットにも快適な生活を
• ・PicoWを使った環境測定で家の環境を見える化
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　これらのアイデアで生活をちょっと便利に、そして電子工作の楽しさを感じてもらえるよう、これからも開発を続けていきます！

このプロジェクトで実現したいこと

　AI、機械学習といえば、まずは画像識別ですよね。ラズパイを対象にカメラで写した顔を識別します。
　このシステムを拡張すると、入室管理、出勤管理、体温管理などに応用が可能です。

＜サービス紹介＞  下記のお悩みを解決します  
●顔認証技術を使いたいけれど、どう始めれば良いか分からない  
●高価なシステムを導入する余裕がない  
●複数人の顔を効率的に判別したい  
●自分だけの技術を身につけたい 

　顔識別のライブラリ ( face_recognition ) は　2017年3月 に Adam Geitgey氏 によって最初に公開されました。公開された当初、Pythonで簡単に高精度な顔識別ができるということで、大きな反響を呼びました。ただし、当時のラズパイは　RaspberryPi3B の時代で、ラズパイで実用的なスピードは出せませんでした。また、データセットが欧米人中心だったので、日本人とくに若い女性や子供に対する精度はイマイチとの評価でした。

　しかし、Pi5が発売された現在はそこそこ実用的なスピードで処理ができること、昨年日本人による日本人の顔データを含んだデータが公開され日本人に対する精度が向上したことから、日本での実用的な使い方が安価なラズパイで実現できるようになってきました。

すぐに試していただけるように事前に49人分の顔データを登録しています。
子供から老人までの男女49人のデータを入れています。
その人の写真をかざせば、顔を識別して名前が表示されます。

登録されている顔であれば、上のように表示されます。

子供だけ登録しているので、女性はUnknounになっています。

◼️セキュリティに関して

　今回のキットは、ローカルで動く顔識別AIです。なので、個人の顔データはローカルにしか保存されません。
　その点でセキュリティ上の問題はありません。

　たしかにグーグル等のクラウド上のAIでの顔識別精度は年々向上しますが、クラウドAIの利用料が必要だったり、ネット環境も必要ですし、なにより顔データをクラウドに上げる必要がありセキュリティ上の懸念があります。

プロジェクト立ち上げの背景

　ただ、face_recognitionにて日本人データを使用するためのプログラム改造、高速化のmultiprocessing処理、openCVのインストールや複数の必要ライブラリのインストールなどが必要ですし、OSに応じてバージョンを合わせる必要もあり、単純にセッティングできません。さらにPi5 Bookwormではpipを使うためには仮想環境が必須です。

　今回、それらの課題を解決し、セッティング済みのmicroSDカードおよび日本語説明書も提供します。これらを活用いただくことにより、プログラミングしなくても顔識別自体の活用を迅速におこなっていただけると考えています。プログラムはオープンソースなので、プログラムの解析、改造も自由です。
　リターンの説明にもありますように、ラズパイさえ用意いただければ、カメラなど必要なものが揃ったセットになります。カメラを接続して、付属のmicroSDカードで起動していただければ直ぐに顔識別が試せるようになっています。

　お試しの顔写真で一通り使い方を理解いただければ、付属のデータを消すか退避させてから、ご自身で写真を撮り、データを作成したのち自由に顔識別を試してください。

リターンについて

・ラズパイ用カメラモジュールv1.3
・カメラモジュール用ケース
・カメラモジュール用ケーブル(ラズパイ5、4B用)
・インストールセッティング済みのmicroSDカード
・取扱説明書(url提供)

以上がセットになったもので、あとは、ラズパイ５か４Bを用意いただければ、すぐに試すことができます。

Pi5推奨

最後に

　昨年CPUパワーのあるラズパイ５が発売されましたが、従来の電子工作レベルではそのパワーを活かしきれませんでした。また、最近話題の生成AIを使うには非力です。
　今回の顔識別ではCPUを80%から90%使用し、ちょうど良い感じでラズパイ5の実力を発揮できるソリューションになっています。プログラムはpythonで書いており、自由に改変できます。プログラムの実行スピードですが、ラズパイ５で設定にもよりますが、10fpsでの顔識別が可能です。このため、このシステムを改造し、入室管理、出勤管理、体温管理などに応用が可能であると考えます。
　AIの勉強はもとより、実業務への応用も可能なセットになっていると考えています。
　プログラムは現在も改良中です、本プロジェクトに載せている動作画面等の仕様は変更になる場合があります。(大きな変更があった場合は、本プロジェクトで告知いたします。)
　

おまけ

　今回はせっかくカメラも購入していただくので、顔識別以外の使用方法として、物体検出についても提供いたします。
YOLOは聞いたことがあるかもしれませんが、物体検出の草分け的なプログラムで長年開発がか進められてきておりPi5でも動作させることが可能です。試供版として提供しますので、ライセンスに従い使用してください。

　プログラムは静止画に対する検出とカメラ画像からの検出の2種類です。デフォルトで８０種類のカテゴリの物体検出が可能です。フレーム毎に８０種類のカテゴリの物体検出を行うので、顔識別ほどキビキビとはいきませんが、物体検出の実験ツールとしては十分だと思います。
　インストール方法がmicroSDのyoloフォルダに保存されていますので、そちらに従ってインストールしてください。

支援金の使い道

　支援いただいた資金に関しましては、部品調達の支払いと、次のプロジェクトの試作品製作のための資金とさせていただきます。仕入れ費：3000円(カメラ代等)、手数料：約3000円(余りは次回試作品の費用にさせていただきます)。例として10000円売上があった場合です。金額が増えれば比例して経費も増えます。

　<<ソフトウェアの動作環境:特商法上の記載>>

　当該ソフトウェアの動作環境は以下の通りです。

　ソフトウェアを使用できるOSの種類

　ラズベリーパイのOS 「bookworm64bit」にて動作確認済み

　Raspberry Pi 4B、5で使用可能。Pi5推奨

CPUの種類

　>>ラズパイ搭載のCPU : ARM系CPU

メモリの容量

　>>４GB以上

ハードディスクの空き容量等

　>>SDカード１６G以上

<<告知>>

ラズパイ本「拡張基板で広がるラズパイの世界」を出版しました。書名かISBN「9784909793218」で検索すると出てくると思います。初心者と拡張基板(HAT)を作ってみたい中級者までが対象の冊子です。

キャンプファイヤーでの活動も掲載しています。

<<過去商品の紹介>>

　以下は過去のキャンプファイヤーで商品化したものをスイッチサイエンスさんで扱っていただいている製品です。

当方のECサイト・https://raspi.thebase.in/にて過去製品を扱っています。

・Raspberry Pi PicoWを使った環境測定基板
・ラズパイ用　学習リモコン
・Raspberry Pi PicoWを使った見守り基板
・ラズベリーパイ用　TFT表示器、ＬＥＤ、SWの付いた　電子工作お助け便利ツール
・ラズパイ用　汎用簡易入出力基板-2

検索ワード：ラズパイ ラズベリー Raspberry Raspbery HAT 拡張基板 拡張 基板