カメラで直前に撮影した写真を二値化するプログラムを繰り返し行いたいです。

実現したいこと

前回作成したプログラムに「カメラでの撮影」、「二値化」、「黒の面積を条件化」、「エアシリンダー制御」を
付け加えています。
前回のプログラム→https://teratail.com/questions/372761
現在実現したいことは、
１．モーターが始動
２．センサーが物体を検知→モーター停止
３．モーター停止から１秒後に撮影開始
４．写真を二値化し、白と黒の面積をそれぞれ表示
５．二値化から３秒後、モーター再始動（再始動してから0.3秒間はセンサーを無視）
６．黒の面積を条件とし、条件を満たしていればセンサーの復帰と同時にエアシリンダーで物体を押し出す
７．こちら停止の指令を出すまで、２～６の動作を繰り返す
という感じです。下記は現在のプログラムです。

Python3
1import RPi.GPIO as GPIO
2import time
3import sys
4import datetime
5import cv2
6import numpy as np
7GPIO.setwarnings(False)
8GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
9
10motor1speed = 15
11Air = 18
12motor1Direction = 21
13SENSOR_PORT = 24
14LED1 = 35
15LED2 = 37
16
17
18GPIO.setup(Air,GPIO.OUT)
19GPIO.setup(19,GPIO.OUT)
20GPIO.setup(motor1speed,GPIO.OUT)
21GPIO.setup(motor1Direction,GPIO.OUT)
22GPIO.setup(SENSOR_PORT, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
23GPIO.setup(LED1, GPIO.OUT)
24GPIO.setup(LED2, GPIO.OUT)
25
26#モーター制御
27def motorstart():
28    pwm = GPIO.PWM(19, 100)
29    pwm.start(0)
30    GPIO.output(motor1Direction, 0)
31    pwm.ChangeDutyCycle(40)
32    pwmR = GPIO.PWM(motor1speed, 100)
33    pwmR.start(0)
34    GPIO.output(motor1speed, 1)
35    pwmR.ChangeDutyCycle(23)
36
37def motorstop():
38    GPIO.output(motor1speed, 0)
39    GPIO.output(motor1Direction, 0)
40    
41cap = cv2.VideoCapture(0)
42motorstart()
43
44restart_flag = False
45while True:
46    try:
47        if restart_flag:
48            GPIO.output(LED1, GPIO.HIGH)
49            motorstart()
50            if time.time() - s_t >=0.3:
51                if 50 < Black_Area:      #黒の割合が５０％より大きい場合
52                    #エアシリンダー制御
53                    GPIO.output(Air, 1)  #判別対象→押出
54                    time.sleep(0.5)
55                    GPIO.output(Air, 0)
56                    restart_flag = False
57            else:
58                continue
59        
60        if(GPIO.input(SENSOR_PORT) == 0):
61            motorstart()
62            GPIO.output(LED1, GPIO.HIGH)
63            GPIO.output(LED2, GPIO.LOW)
64        
65        else:
66            GPIO.output(LED1, GPIO.LOW)
67            GPIO.output(LED2, GPIO.HIGH)
68            motorstop()
69            time.sleep(1)
70            #撮影開始
71            ret, frame = cap.read()
72            time.sleep(3)
73            path = "photo.jpg"
74            cv2.imwrite(path,frame)
75            #画像の二値化開始
76            img=cv2.imread('photo.jpg',0)
77            ret1,img_th=cv2.threshold(img,0,255,cv2.THRESH_OTSU)
78            whole_area=img_th.size
79            white_area=cv2.countNonZero(img_th)
80            black_area=whole_area-white_area
81            print('White_Area='+str(white_area/whole_area*100)+'%')
82            print('Black_Area='+str(black_area/whole_area*100)+'%')
83            Black_Area= black_area/whole_area*100
84            time.sleep(3)
85            motorstart()
86            restart_flag = True
87            s_t = time.time()
88            GPIO.output(LED2, GPIO.LOW)
89        
90    except KeyboardInterrupt:  #全プログラム停止 & 終了
91        GPIO.cleanup()
92        sys.exit()

現在起こっている問題

モーターの動作やセンサーの反応、二値化の結果の条件化はうまくいっているのですが、写真の撮影がうまくいきません。最初の撮影は問題ないのですが二回目以降写真を撮影せずに、最初に撮った写真を二値化してしまいます。なので二値化の結果がずっと変わらないという問題が発生しています。

試したこと

上記のプログラムの「＃撮影開始」の部分に「while(True)」を入れて撮影の繰り返しを行おうとしたのですが、撮影してからの動作（モーターやセンサーなど）が動かなくなってしまいした。特にはエラーが起きることはありませんでした。
どなたか解決策を教えていただけないでしょうか。

補足情報（ツールバージョンなど）

Python 3.7.2 , Open CV 4.5.3

thkana

2021/12/19 09:30

> cv2.imwrite(path,frame) > #画像の二値化開始 > img=cv2.imread('photo.jpg',0) 特に記録を残そうということでもなさそうですが、なぜファイルを介しているのですか? frameを直接二値化できない要素があるのですか? (常に「最初に撮った写真」が扱われるようにはならなそうですが、ファイル書き込みを指示して直後に読み出そうとするところに不安を感じます)

ryu-12

2021/12/20 13:15

thkana様 >特に記録を残そうということでもなさそうですが~ 撮影や二値化のプログラムは他のサイトから参考にしたものです。（ほぼそのまま使用しています）写真の撮影・保存→https://tony-mooori.blogspot.com/2015/10/pythonwebpython.html 二値化→https://qiita.com/tokkuri/items/ad5e858cbff8159829e9 なので、 > frameを直接二値化とはおそらく「bgrUpper」や「bgrLower」を使用したプログラムのことだと思いますが、自分は使用していません。 >ファイル書き込みを指示して直後に読み出そうとするこれに関しての不安が動作的なことでしたら、すでに確認済みで問題はありませんでした。