Pythonプログラミング七転八倒

検査に進む前に、流れの確立を下記の様なコードを1セットとして実行しようとしているのだが、うまくいかない。   Space押す cap.set(cv2.CAP_PROP_EXPOSURE, -3) device2.write(RELAY_ON_CMD21) #LED ON、LED保有1個なので今はダミー time.sleep(2)安定化待ち ret, frame = cap.read() #4656x3496 frame_resized = cv2.resize(frame, (1280, 1024)) #リサイズ1280ｘ1024 window['-IMAGE-'].update(data=cv2.imencode('.png', frame_resized)[1].tobytes()) #画像の更新 time.sleep(1) # 1＝1秒、点灯状態を視認しやすくする■■割愛可■■ device2.write(RELAY_OFF_CMD21) #消灯 cap.set(cv2.CAP_PROP_EXPOSURE, -4) device2.write(RELAY_ON_CMD22) #LED ON、実際に点灯 time.sleep(2)安定化待ち ret, frame = cap.read() #4656x3496 frame_resized = cv2.resize(frame, (1280, 1024)) #リサイズ1280ｘ1024 window['-IMAGE-'].update(data=cv2.imencode('.png', frame_resized)[1].tobytes()) #画像の更新 time.sleep(1) # 1＝1秒、点灯状態を視認しやすくする■■割愛可■■ device2.write(RELAY_OFF_CMD22) #消灯 画像の更新を2回するはずが、なぜか1回しか更新せず、更新した画像も ・ダミーの点灯無し ・点灯あり ・点灯無しと点灯ありの混じったもの と、わけがわからない。 単に上書き更新を繰り返したいだけなのに。

 昨日、不気味な現象が発生した。 winsoundを使って、ビープ音を何Hzにしようかとチェックしていたところ、ビープ音が終わった直後に、音楽が鳴りだした。 それも、きらきら星。 プログラムを記すが、どこにもそのようなものは無い。 # Python 3.x import winsound import time frequency = 250 #単位は Hz 値は 37 から 32,767 duration = 500 #ms winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 ) frequency = 440 #単位は Hz 値は 37 から 32,767 duration = 500 #ms winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 ) frequency = 500 #単位は Hz 値は 37 から 32,767 duration = 500 #ms winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 ) frequency = 1000 #単位は Hz 値は 37 から 32,767 duration = 500 #ms winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 ) frequency = 2000 #単位は Hz 値は 37 から 32,767 duration = 500 #ms winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 ) frequency = 3000 duration = 500 winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 ) frequency = 4000 duration = 500 winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 ) frequency = 5000...

 PySimpleGUIで文字が真っ黒になる問題の件 Teratailに質問を投稿 した結果、 とりあえず、timeout=の時間を長くすれば応急処置ができそうな兆しが見えたので、この問題の改善は、一旦終了する。 # 起動中ウィンドウのレイアウトを定義 sg . theme ( 'LightGreen' )   # 画面の配色テーマ layout = [[ sg . Text ( ' ' )],[ sg . Text ( '検査ソフト起動中' , font = ( 'Helvetica' , 20 ), justification = 'center' )],           [ sg . Text ( ' ' )]] # タイトルバー無しの起動中ウィンドウを作成 window0 = sg . Window ( 'Window Title' , layout , no_titlebar = True , keep_on_top = True , finalize = True ) event , values = window0 . read ( timeout = 100 ) # timeout=10以上、文字が表示されなければ長くする

 PythonのPySimpleGUIで苦労したので、自分にとってわかりやすいPySimpleGUIの資料作成も兼ねて、ホームページの作成も行うことにする。 プロバイダのホームページ作成は、20MBまでなので、基本テキストベースのホームページにする予定。 ホームページの作成なんて、約25年ぶり。当時はサクラエディターを使って作ったが、さすがに手抜きがしたい。 OpenOfficeで作り、当時も使っていたFFFTPでのアップでいいか。 Python プログラミング資料 これを自分がわかるようにしていく予定。

  動作状態の色のLEDランプを光らせる方法は、調べても 積層信号灯ぐらいしか出てこない。 USB 5Vの、プログラムで色を切り替えるLEDパネルなんて需要が無いのか？ 積層信号灯は、設置場所に困るし、全周囲に対する発光が検査結果に影響するようなことがあっても困るので、ディスプレイの写真撮影位置に、動作状況の画像を表示することで、対応しようと思う。

検査プログラムの動作の遅さがネックと感じている。1人が複数の検査ユニットを使うことで、動作の遅さをカバーすることを検討開始。 Pushスイッチを押してすぐ離れても、隣のユニットから動作しているところが確認できるようにする。 キー入力したら、音が出て、動作状態の色のLEDランプが光り、キー入力が受け付けられ、動作していることが少し離れたところからもわかるようにするべく調査開始。 音は、windowsベースを予定しているので、 winsound でいいかなって。 調べても winsound がマルチスレッドに対応しているかわからなかった。 さしあたり、0.5秒程度のBeep音で音程を変えて実装し、気が向いたらファイル音源に挑戦することにした。 import winsound import time frequency = 250 #単位は Hz 値は 37 から 32,767 duration = 500 #ms winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 ) frequency = 440 #単位は Hz 値は 37 から 32,767 duration = 500 #ms winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 ) frequency = 500 #単位は Hz 値は 37 から 32,767 duration = 500 #ms winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 ) frequency = 1000 #単位は Hz 値は 37 から 32,767 duration = 500 #ms winsound . Beep ( frequency , duration ) time . sleep ( 1 )

 約1.5か月改善できなかった、キー認識に関する問題があった。 PySimpleGUIの方がTKinterよりシンプルなコードで簡単に組めそうと、PySimpleGUIでウィンドウを作り、Webでの情報を参考にマウスで操作する条件分岐処理が簡単に書けたので、当初予定の EHUASHINA USB カスタマイズ スイッチ SPACE のスペースキーを押すと撮影検査を1回処理するべく、キーボード入力での操作に変更しようとしてツボにはまった。 ついでにESCキーでのプログラム終了も実装しようとしている。 下記のようなコードを書いたが、キーを押しても認識されない。 ut_now = datetime . datetime . now () print ( ut_now , 'MAIN Start' ) while True :     ut_now = datetime . datetime . now ()     print ( ut_now , 'KEY' )     event , values = window . read () # timeout=数字msキー入力待ち、(key, value)のタプル形式でイベントを受取     ut_now = datetime . datetime . now ()     print ( ut_now , event , values )     if event == sg . WIN_CLOSED :         break     elif event == 'Escape:27' :         break     elif event == ' ' :         ut_now = datetime . datetime . now ()         print ( ut_now , 'Space' ) ウィンドウの右上の終了ボタン...

PySimpleGUIで文字が真っ黒になる問題が発生 USBカメラの起動設定処理等に約17秒の時間がかかるので、その間に「ソフト起動中」の表示をしようしています。 import PySimpleGUI as sg import time 起動中ウィンドウのレイアウトを定義 sg.theme('LightGreen') # 画面の配色テーマ layout = [[sg.Text('検査ソフト起動中', font=('Helvetica', 20), justification='center')]] タイトルバー無しの起動中ウィンドウを作成 window = sg.Window('Window Title', layout, no_titlebar=True, keep_on_top=True, finalize=True) time.sleep(5) ウィンドウを閉じる window0.close() Fontを変えても改善せず。 プログラムに組み込んでも改善せず。 点滅表示にしてみると、真っ黒になりませんし、点滅後に表示したままにできないことはなかったのですが、起動中に点滅処理はできませんし、できるだけシンプルなプログラムにしたいと考え、点滅後に表示したままにするという方法はとりたくない。 なぜか次のコードを追加すると改善。 event, values = window.read(timeout=100) ウィンドウが狭いので上下にスペースを入れるとまた真っ黒になった。 Yahoo知恵袋に質問したが、回答つかず、削除された。 こんな簡単そうなことが、約1か月解決できずにいる。 とりあえず別の部分を進めるとし、event～を入れて、狭いウィンドウのままにしておく。 （9/24 Teratailに質問を投稿）

 USBカメラのWindows11での認識について USBカメラの無いデスクトップパソコン等では cap = cv2.VideoCapture(0)　でUSBカメラを指定する。 内臓カメラ付きのノートパソコン等では cap = cv2.VideoCapture(0)　内臓カメラ cap = cv2.VideoCapture(1)　でUSBカメラを指定する。 USBカメラを常時1台、 cap = cv2.VideoCapture(0)　1600万画素 たまに2台目を接続すると、 cap = cv2.VideoCapture(0)　200万画素 cap = cv2.VideoCapture(1)　1600万画素 となり、1台に戻すと、 cap = cv2.VideoCapture(0)　1600万画素 となる。 この入れ替わり条件は、確認したところ、次の通りと思われる。 ・過去にWindowsに認識させた順に、勝手に並べ替える。 ・Windowsが起動中に追加接続しても、 勝手に並べ替える。 起動後にUSB接続した順なんて関係ない。 ある意味、USBカメラの起動順なんて考える必要のない良い仕様ともいえるが・・・ Linux系やMacは、どういう挙動をしめすのだろう？

  Homyl 2チャネルUSBリレーモジュール 新たに入荷したリレーの制御チップはCH552Gで、 前のリレーの制御チップはTINY45で、やはり違っていた。 ARCELI SRD-05VDC-SL-C 2ウェイ5Vリレーモジュール 違ってるのは予定通りだが、TINY45のチェックプログラムを修正しても、CH552Gでは動作しない。 調べてみてもUSBリレーのHIDモードの規定は見つからない。 monicaで質問し、CH552Gで動くプログラムができたが、TINY45はそのプログラムで動作しない。 試行錯誤を繰り返し、2種類のリレーを似たような表現で動作させるプログラムができた。 各リレーモジュールのレビューに記載したが、コメントを追加したコードを記す。 import hid # HIDAPIライブラリ使用/HIDライブラリ使用不可(インストールしてはダメ) import time # リレーモジュールのVIDとPID VID1 = 0x 16c0 #制御チップTINY45 PID1 = 0x 05df VID2 = 0x 0519 #制御チップCH552G PID2 = 0x 2018 # リレーモジュール2を1よりもWin11に先に認識させると、正常に認識しないことがあり # 制御チップTINY45とCH552Gでは、左右が逆になるので注意 # リレーモジュール1の制御コマンド RELAY_ON_CMD11 = [ 0x 00 , 0x ff , 0x 01 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 ] #制御チップTINY45 右 RELAY_OFF_CMD11 = [ 0x 00 , 0x fd , 0x 01 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 ] RELAY_ON_CMD12 = [ 0x 00 , 0x ff , 0x 02 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 ] #制御チップTINY45 左 RELAY_OFF_CMD12 = [ 0x 00 , 0x fd , 0x 02 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 , 0x 00 ] # リレーモジュー...

 Yahoo知恵袋でのUSBカメラに関する質問の結果 ELP-USB16MP01-L75に関する質問 連続撮影のこれ以上の高速化は、無理と判断。 USB3.0インターフェースのUSBカメラは、解像度が低いか、非常に高価なものしかみつからないし。 せっかく撮影画像の平均化に「//」を利用した精度を落とした計算にすると、1/4までの高速化ができるようになったのだが・・・ ノイズ除去方法をどうするかは先送りして、プログラム本体の問題解決に戻る。

8/3より、ChatGPTの無料版を利用開始。 質問の仕方が難しい上、入力を間違って質問した場合や、使う予定のないライブラリを使用した回答がついた場合も、再質問になり、回数制限に引っかかることがあった。 ほかにAI系の無料で質問できるものを探していると、monicaを見つけた。 8/12より、monicaの無料版を利用開始。 プログラムとして独立しているので、ブラウザの拡張機能のように、勝手に検索回答して上限に達し、質問したいときに質問できない、ということが無く良い。 質問できる数が30に増え、回答のチェックにもたもたしている私では、質問数の上限に達することがなくなった。 また、Webで独学するだけでは、進捗が遅すぎたり壁にぶつかり、ChatGPTやmonicaでは解決できない問題があると認識したので、Yahoo知恵袋での質問も開始。

USBケーブルと USB2chリレーモジュールと電源コネクタとの接続は、こんな感じ。 LEDをリレーでON/OFFできました。

リレー制御できるようになったので、LEDと調光器の間にリレーを接続するため、5.5mmx2.1mmのコネクタを購入。 Kabenjee DC電源コネクタ USB2chリレー制御ができるようになり、同じものを購入すると同時に制御できない疑いから、別の制御チップが乗っているように見えるUSB2chリレーを追加購入。 前回購入したこのタイプのコネクタはしっかりしていたので、中国から緩衝材無しの発送でも問題ないかな・・・ 1カメラ2光源検査と2カメラ3光源検査は、別のシステムにする予定なので、2Packのリレーを選択。 Homyl 2チャネルUSBリレーモジュール 無事到着しました。

 正常品が届かなかったUSBリレーモジュールとは別のモジュールを購入しました。 輸送中の事故が無いよう、国内の倉庫から発送されるものです。 本当は、4個のリレーを搭載したモデルが欲しいのですが、調べても外部電源が必要なのか、無くても動作するのかわからなかったので、相変わらずの2chリレーです。 USBリレーモジュール Amazon Customerさんのレビュープログラムで、動作させることができました。 ポイントは、import hidと書いてあるけれど、HIDライブラリをインストールしてはだめ、HIDAPIライブラリをインストールして、import hidと書く必要があることでした。 import hid # HIDAPIライブラリ使用/HIDライブラリ使用不可(インストールしてはダメ) h.open(0x16c0, 0x05df) # VID, PID のVIDとPIDは、 VenderIDとProductIDのことではないかと思い、デバイスマネージャーを開くと、表示されます。 え、これでは2個同じものを購入すると個別制御できない？！

 この検査プログラムは、自分が働いている会社に買い取ってもらえることを期待して開発しているが、買い取ってもらえたとしたら、私が会社を離れた後にメンテナンスできる人間がいない、という問題にぶつかってしまう。 プロテクト無し、コメントをできるだけ多く、できるだけ簡単なコードで作成し、どこかに頼んだら少しの手間でメンテナンスできるようにするしかないかも。

  USBカメラの静止画撮影高速化と撮影画像の変動防止のため、 オートフォーカス無しのカメラを購入し、他の自動調整をOFF # カメラの自動露光調整をOFFに設定し、カメラの明るさを調整■■スキャン結果の揺れ防止■■ # 0=1s,-1=500ms,-2=250ms,-3=125ms,-4=62.5ms,-5=31.3ms,-6=15.6ms,-7=7.8ms,-8=3.9ms # -9=2ms,-10=976.6μs,-11=488.3μs,-12=244.1μs,-13=122.1μs,-14=61.5μs,-15=30.7μs,-16=15.3μs cap . set ( cv2 . CAP_PROP_AUTO_EXPOSURE , 0 ) cap . set ( cv2 . CAP_PROP_EXPOSURE , - 4 ) # ■■LEDの光量に応じて撮影時間を設定■■ # カメラの自動ホワイトバランス調整をOFFに設定■■スキャン結果の揺れ防止■■ cap . set ( cv2 . CAP_PROP_AUTO_WB , 0 ) 撮影時間の設定は、1処理毎に3回設定し直す必要があるが、ほとんど時間がかかっていないようだ。

 USBカメラの静止画撮影高速化の設定 公開していただいている情報を使わさせてもらっているものなど。 cap = cv2.VideoCapture(0)、 cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 4656) cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 3496) の設定待ち時間が早くなる import os os . environ [ "OPENCV_VIDEOIO_MSMF_ENABLE_HW_TRANSFORMS" ] = "0" # カメラ起動の短縮 効果がよくわからない cap . set ( cv2 . CAP_PROP_BUFFERSIZE , 1 )   # OpenCVの遅延を短くする(初期値は4)（動画でないので効かない？） 最初の読み込みが遅いので、起動中に1回（捨て）読み込みしておく ret , frame = cap . read ()   # エラー無し時は約8秒、エラー発生時は約10秒を要す 5回撮影した画像を平均化してノイズ除去 #静止画像の平均化でノイズ除去、//で端数を切り捨て整数化して演算を高速化   frame000 = ( frame01 // 5 + frame02 // 5 + frame03 // 5 + frame04 // 5 + frame05 // 5 )

  ‎ELP-USB16MP01-L75 、解像度は高いが、初期設定や撮影が遅い。 いろいろスキャン設定や、高速化設定を調べて試してみた結果がこちらのエクセルファイル。 https://docs.google.com/spreadsheets/d/1OMDUX6xHfTfEN8RvnbNrmBgG5Fdbe_vL/edit?usp=drive_link&ouid=107231639459382289168&rtpof=true&sd=true 1回目の撮影に約8秒かかるため、起動中にプレ(捨て)リードをかけ、検査本番想定で、5回撮影後・切り捨て平均化してノイズ除去・データ保存までを約6秒までに短縮できた。 しかし最終目標は、LED照明を切り替えつつ、3条件で撮影してそれぞれ欠点解析、欠点を合成して表示、まで進む予定なので、目標の20秒以内を大幅に超えそう。 MJPEGでの取り込みはなぜかできず、これ以上の高速化はできず。 撮影回数を減らすか、別のノイズを減らす方法を考える必要がある。

 Web上に公開されている、学習用に利用したPythonプログラム、そのまま動くプログラムが本当に少ない。 若干の手直しで動くものもある程度あるが、初心者には手直しも厳しく、動くものを探し回ることになることが多い。 これも学習の一環と言えば一環なのだが・・・

 Python学習については、広く一般的なプログラミングは早々に諦めた。 一人前になるには2～3年かかるという情報も見つかるが、仕事をしながらなので独学になるので、時間の確保が難しい。 自分の目的を達成するための部分のみ、学習することにした。

 USBリレーモジュールは、梱包材のない郵便物で入荷し、中で何かカタカタ音が鳴っていた。 外袋を開封してみると、Type-Bのコネクタ部分が外れてコロコロ転がっていた。不良連絡後の返金対応は早く、それに関しては好感が持てたが、返品不要と言うので中袋を開けて外れ具合を見ると、ハンダ不良できちんと基板に接続していなかったため、ここのリレーは買わない方がよい。

 発注品が、次々入荷した。 Lepro ‎PR4100067-DW-JP-NF は、12Vなので明るく、発色も白で、調光器も設定しやすく、テーブルタップでON/OFFしてみても特に問題なし。調光後にリレーをつなぎ、リレー制御する予定なので、立ち上がり時間は評価しない。予定通りの性能で、GOOD。 サムコス LEDテープ 延長用 ワンタッチコネクタ は、コネクタ部分を開けにくいが、不意に外れることがなさそうなので、よし。 KEHUASHINA USB カスタマイズ スイッチ SPACE は、大きすぎず小さすぎず、押すとクリック感があり、カチカチ音がすし、スペースがパソコンに入力できた。 予定通りの性能で、GOOD。

 7/26、開発に必要な機器類を発注。 ELP-USB16MP01-L75 Lepro ‎PR4100067-DW-JP-NF サムコス LEDテープ 延長用 ワンタッチコネクタ KEHUASHINA USB カスタマイズ スイッチ SPACE USBリレーモジュール https://www.amazon.co.jp/gp/product/B09LSYX1F8/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03_s00?ie=UTF8&psc=1

 7月下旬、個人事業主になることを前提に投資することを決意し、加工前シートの検査ソフト開発に6か月以内、加工後シートの検査ソフト開発に1年以内の目標を立てる。 目標スペック 撮影画素は800万画素(4K)以上で、撮影解像度は0.2mm以下 USBカメラで5回撮影して平均化し、ノイズを除去。 加工前シートの検査 ソフトカメラ上1、LED上1下1、上面と透過撮影、処理時間10秒以内 加工前シートの検査ソフト カメラ上1下、LED上1下2、上下面と透過撮影、処理時間20秒以内

 ADB経由で、スマホの背面カメラで撮影した画像を直接取り込もうと四苦八苦したが、スクリーンキャプチャしかできず、一度断念。

 手元にあった200万画素のUSBカメラbsw20k07hで開発を進めようと思っていたが、カタログの最大解像度 1600×1200で静止画を読み込めず、1280ｘ1024が最大と確認したので、捨てずに残している家族の古いスマホをUSBカメラとして使えないか、検討開始。 ZenFone Go　ZB551KL-BK16　800万画素 3264×2448ピクセル ZenFone Max (M2)　1300万画素 4160x3120ピクセル AQUOS sense SHV40　1300万画素 4160x3120ピクセル iPhone 6　800万画素 3264×2448ピクセル 検査ソフトの開発でこけても、スマホアプリを開発できるようになったらいいな、と本「Androidアプリ開発の教科書 Kotlin対応」を購入。

 6月下旬、書店で「 OpenCVではじめよう　ディープランニングによる画像認識 」の本を見つけ、Python3によるサンプルコードが多数載っており、すぐには約に立たないが、時間をかけて学習すれば、この本を応用できるまでになれそうと判断し、購入。 次に、7月上旬Pythonの資料が手元に欲しくて、「今こそ本気で覚えるPython」を購入。（普通は、順番が逆ですね）

5月上旬、検査ソフトを間違い探しの技術を使って、間違い探しのプログラムを公開している人に、有償で開発を依頼できるかどうか6月上旬までWeb調査。 日本ではかなり昔のソフトしかなく、連絡を取れなくなっており断念。外国ではまだソフト販売して連絡が取れる所もあるが、英語が苦手なので断念。 調査中に、プログラムが組めるならば、開発できそうな情報があり、自分でもプログラムが組めそうかを調査。 Pythonならば、かなり簡単になっており、パソコンと高解像度カメラがあればできそうなので、Pythonプログラムのお試し練習を始めた。

初めてブログを開設。 還暦を過ぎてから、Pythonのプログラミング＆制御を6月末から学習中。 40年ほど前にBasicを少し学習したが、それ以来のプログラミング学習。 当時は、グラフィック表示は大変で挫折、機器制御は夢でしかなかったが、今はいろんなことができるようになっていますね。 情報も入手しやすくなっていますが、まだまだ敷居が高そうです。 一歩ずつ少しでも前に進んでいき、開発したプログラム等で、小遣い稼ぎできることを夢見ています。 悪戦苦闘した内容を綴って行きますので、読んでいただければ嬉しいです。