工業高校の課題研究です。プログラムを教えてください

Question

ここに言語を入力
```
コード
```私は今、工業高校で課題研究に取り組んでいます。
タイトルは「自動分別ゴミボックス」です
AIを使いカメラで認識し、缶か、ペットボトル判断し、制御してサーボを動かしてラズベリーパイでプログラムしようと思っています。
イメージではカメラで判定し、サーボを回して
左側の穴は缶、右側の穴はペットボトルなど
で、落として分別しようと思っています。
今ある物は、
ラズベリーパイ4
ラズベリーパイ用のカメラ
マイクロSD
360度サーボ
20kgのサーボ（180度）
ブレッドボードのジャンパー線
サーボ用2分岐ケーブル五本セット
サーボの多機能シリアル信号変換器
です。
ラズベリーパイの初期設定は終わりました。
Googleドライブにも登録はしてあります。
その後の詳しいプログラムと
モーターと接続したり、カメラで判定した結果によってモーターを動かす方法を教えて欲しいです。
また他に必要なものがあれば教えて欲しいです。

Comments

[yosshiiii]

ありがとうございます。今取り組んでいるんですがエラーが出ててこのエラーの内容を知りたいです。

[adviser]

エラーの内容を確認するため、次の情報を教えていただけますか？

1. エラーメッセージ全文
画面に表示された文字をそのままコピーして貼り付けてください。スクリーンショットだけでなく、テキストでもあるとありがたいです。

2. 実行したコマンドとコード
どのファイルを、どのコマンドで実行したかを教えてください（例：python3 main.py）。コードも貼っていただけると原因を特定しやすくなります。

3. 環境

Raspberry Pi OSのバージョン
Pythonのバージョン
使用しているライブラリ（例：gpiozero、pigpio、OpenCV、TensorFlow Liteなど）

4. どの段階でエラーが出たか
カメラの起動、AIの判定、サーボの動作のうち、どこで止まりましたか？

また、1点だけ安全面で注意してください。
20kgサーボはラズパイの5Vピンから電源を取ると、電流不足でラズパイが再起動したり、故障したりする恐れがあります。サーボ用の外部電源を使い、ラズパイとGNDを共通にして接続してください。

エラーの内容がわかれば、原因をお伝えできると思います。

[yosshiiii]

ありがとうございます！
https://sozorablog.com/camera_shooting/
ラズパイの監視カメラのサイトで進んでいきました。
その中で、Thonnyへコピペするところで、コピペをしたところエラーコードが出しまた。エラーコードは次のコメントで送らせてもらいます。
一度、microSDを初期化して、もう一度登録を行なったのでラズパイOSのバージョンは最新だと思います。
また、パイソンのバージョンはわかりませんが、上と同じなら最新だと思います。
この通りに進めているのでOpen CVだと思います。
よろしくお願いします。🙇
種類はラズパイ4
カメラモジュールV2です

[yosshiiii]

i/vc4/rpi_apps.yaml'
[0:21:56.450755738] [2894]  INFO IPAProxy ipa_proxy.cpp:184 Using tuning file /usr/share/libcamera/ipa/rpi/vc4/imx219.json
[0:21:56.459139634] [2894]  INFO Camera camera_manager.cpp:223 Adding camera '/base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10' for pipeline handler rpi/vc4
[0:21:56.459202632] [2894]  INFO RPI vc4.cpp:445 Registered camera /base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10 to Unicam device /dev/media2 and ISP device /dev/media1
[0:21:56.521867675] [2889]  INFO Camera camera.cpp:1216 configuring streams: (0) 3280x2464-XBGR8888/sRGB (1) 3280x2464-SBGGR10_CSI2P/RAW
[0:21:56.522482182] [2894]  INFO RPI vc4.cpp:620 Sensor: /base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10 - Selected sensor format: 3280x2464-SBGGR10_1X10/RAW - Selected unicam format: 3280x2464-pBAA/RAW
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 13, in <module>
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/picamera2.py", line 1305, in configure
    self.configure_("preview" if camera_config is None else camera_config)
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/picamera2.py", line 1277, in configure_
    self.allocator.allocate(libcamera_config, camera_config.get("use_case"))
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/allocators/dmaallocator.py", line 49, in allocate
    fd = self.dmaHeap.alloc(f"picamera2-{i}", stream_config.frame_size)
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/dma_heap.py", line 93, in alloc
    ret = fcntl.ioctl(self.__dmaHeapHandle.get(), DMA_HEAP_IOCTL_ALLOC, alloc)
OSError: [Errno 12] Cannot allocate memory
i/vc4/rpi_apps.yaml'
[0:21:56.450755738] [2894]  INFO IPAProxy ipa_proxy.cpp:184 Using tuning file /usr/share/libcamera/ipa/rpi/vc4/imx219.json
[0:21:56.459139634] [2894]  INFO Camera camera_manager.cpp:223 Adding camera '/base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10' for pipeline handler rpi/vc4
[0:21:56.459202632] [2894]  INFO RPI vc4.cpp:445 Registered camera /base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10 to Unicam device /dev/media2 and ISP device /dev/media1
[0:21:56.521867675] [2889]  INFO Camera camera.cpp:1216 configuring streams: (0) 3280x2464-XBGR8888/sRGB (1) 3280x2464-SBGGR10_CSI2P/RAW
[0:21:56.522482182] [2894]  INFO RPI vc4.cpp:620 Sensor: /base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10 - Selected sensor format: 3280x2464-SBGGR10_1X10/RAW - Selected unicam format: 3280x2464-pBAA/RAW
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 13, in <module>
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/picamera2.py", line 1305, in configure
    self.configure_("preview" if camera_config is None else camera_config)
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/picamera2.py", line 1277, in configure_
    self.allocator.allocate(libcamera_config, camera_config.get("use_case"))
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/allocators/dmaallocator.py", line 49, in allocate
    fd = self.dmaHeap.alloc(f"picamera2-{i}", stream_config.frame_size)
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/dma_heap.py", line 93, in alloc
    ret = fcntl.ioctl(self.__dmaHeapHandle.get(), DMA_HEAP_IOCTL_ALLOC, alloc)
OSError: [Errno 12] Cannot allocate memory
こi/vc4/rpi_apps.yaml'
[0:21:56.450755738] [2894]  INFO IPAProxy ipa_proxy.cpp:184 Using tuning file /usr/share/libcamera/ipa/rpi/vc4/imx219.json
[0:21:56.459139634] [2894]  INFO Camera camera_manager.cpp:223 Adding camera '/base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10' for pipeline handler rpi/vc4
[0:21:56.459202632] [2894]  INFO RPI vc4.cpp:445 Registered camera /base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10 to Unicam device /dev/media2 and ISP device /dev/media1
[0:21:56.521867675] [2889]  INFO Camera camera.cpp:1216 configuring streams: (0) 3280x2464-XBGR8888/sRGB (1) 3280x2464-SBGGR10_CSI2P/RAW
[0:21:56.522482182] [2894]  INFO RPI vc4.cpp:620 Sensor: /base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10 - Selected sensor format: 3280x2464-SBGGR10_1X10/RAW - Selected unicam format: 3280x2464-pBAA/RAW
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 13, in <module>
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/picamera2.py", line 1305, in configure
    self.configure_("preview" if camera_config is None else camera_config)
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/picamera2.py", line 1277, in configure_
    self.allocator.allocate(libcamera_config, camera_config.get("use_case"))
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/allocators/dmaallocator.py", line 49, in allocate
    fd = self.dmaHeap.alloc(f"picamera2-{i}", stream_config.frame_size)
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/dma_heap.py", line 93, in alloc
    ret = fcntl.ioctl(self.__dmaHeapHandle.get(), DMA_HEAP_IOCTL_ALLOC, alloc)
OSError: [Errno 12] Cannot allocate memory
i/vc4/rpi_apps.yaml'
[0:21:56.450755738] [2894]  INFO IPAProxy ipa_proxy.cpp:184 Using tuning file /usr/share/libcamera/ipa/rpi/vc4/imx219.json
[0:21:56.459139634] [2894]  INFO Camera camera_manager.cpp:223 Adding camera '/base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10' for pipeline handler rpi/vc4
[0:21:56.459202632] [2894]  INFO RPI vc4.cpp:445 Registered camera /base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10 to Unicam device /dev/media2 and ISP device /dev/media1
[0:21:56.521867675] [2889]  INFO Camera camera.cpp:1216 configuring streams: (0) 3280x2464-XBGR8888/sRGB (1) 3280x2464-SBGGR10_CSI2P/RAW
[0:21:56.522482182] [2894]  INFO RPI vc4.cpp:620 Sensor: /base/soc/i2c0mux/i2c@1/imx219@10 - Selected sensor format: 3280x2464-SBGGR10_1X10/RAW - Selected unicam format: 3280x2464-pBAA/RAW
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 13, in <module>
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/picamera2.py", line 1305, in configure
    self.configure_("preview" if camera_config is None else camera_config)
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/picamera2.py", line 1277, in configure_
    self.allocator.allocate(libcamera_config, camera_config.get("use_case"))
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/allocators/dmaallocator.py", line 49, in allocate
    fd = self.dmaHeap.alloc(f"picamera2-{i}", stream_config.frame_size)
  File "/usr/lib/python3/dist-packages/picamera2/dma_heap.py", line 93, in alloc
    ret = fcntl.ioctl(self.__dmaHeapHandle.get(), DMA_HEAP_IOCTL_ALLOC, alloc)
OSError: [Errno 12] Cannot allocate memory

[hiroki-o]

画像の解像度が高すぎて、メモリー不足になっています。
解像度を下げるか、メモリーを増やしてください。
ただし、解像度を下げすぎると画像認識できなくなるので、その辺は試行錯誤になります。

質問は何回でも編集できますので、ソースやエラーメッセージは質問を編集して提示してください。
また、ここは「解決済」になっているので、皆さんに見てもらえる可能性は低いです。
ここで続けるなら「解決済」を解除するか、あるいは、新しく質問を立てると見てもらえます。

Answer 1

全体を以下のように分割して、最後にガッチャンコすると考えやすいです。

1. カメラ撮影
   対象物はトレイに載せて固定されているのか、工場のラインのように流れているのか。
   動画で撮って切り取るのか、最初から静止画で撮るのか。

2. AI判定
   AIは何を使うか。この程度の判定なら、Vision対応モデルなら何でもよいでしょう。
   タグにYOLOがありますが、私は使ったことが無いのですが、そういうAI込みなんでしょうか。

3. 穴に落とす
   とりあえず、缶かペットボトルか決め打ちで、動くメカ部を作る。

1から2に画像を渡し、2から3に判定を渡す流れです。

全体的な話として、このシステムは

• Googleドライブに接続しているということは、外部ネットワークに接続可能？
• ラズパイのみ？ PCやPLCは使用しない？
• 言語はタグにあるようにPythonのみ？

等を確認しておきたいところです。

ある程度は自分で作ってみて、この辺りが上手くいかないですという質問なら、具体的な回答が得られると思います。