📷 Cámara y OpenCV

rpicam-hello --list-cameras          # debe mostrar la cámara (imx708 = Camera Module 3)
rpicam-still -o ~/robo/teste.jpg      # toma una foto desde la terminal
sudo apt install -y python3-opencv    # OpenCV del sistema, visible desde el venv
source ~/robo-venv/bin/activate

# Captura un cuadro de la cámara y lo guarda como JPEG
import time, os
import cv2
from picamera2 import Picamera2

picam2 = Picamera2()
config = picam2.create_preview_configuration(main={"size": (640, 480), "format": "RGB888"})
picam2.configure(config)
picam2.start()
time.sleep(1)                         # deja que se ajuste la exposición automática

quadro = picam2.capture_array()       # array NumPy en el orden BGR
print("formato:", quadro.shape, quadro.dtype)
print("píxel del centro (B, G, R):", quadro[240, 320])
cv2.imwrite(os.path.expanduser("~/robo/quadro.jpg"), quadro)
picam2.stop()
print("guardado en ~/robo/quadro.jpg")

# Máscara de color en HSV (rojo = dos rangos)
import time, os
import cv2, numpy as np
from picamera2 import Picamera2

picam2 = Picamera2()
picam2.configure(picam2.create_preview_configuration(main={"size": (640, 480), "format": "RGB888"}))
picam2.start(); time.sleep(1)
quadro = picam2.capture_array()
picam2.stop()

hsv = cv2.cvtColor(quadro, cv2.COLOR_BGR2HSV)
baixo1, alto1 = np.array([0, 120, 70]),   np.array([10, 255, 255])   # rojo, principio de la escala
baixo2, alto2 = np.array([170, 120, 70]), np.array([179, 255, 255])  # rojo, final de la escala
mascara = cv2.inRange(hsv, baixo1, alto1) | cv2.inRange(hsv, baixo2, alto2)

# Limpieza: elimina puntos sueltos y cierra huecos
nucleo = np.ones((5, 5), np.uint8)
mascara = cv2.morphologyEx(mascara, cv2.MORPH_OPEN, nucleo)
mascara = cv2.morphologyEx(mascara, cv2.MORPH_CLOSE, nucleo)

brancos = cv2.countNonZero(mascara)
print(f"píxeles en la máscara: {brancos} ({100 * brancos / mascara.size:.1f}% de la imagen)")
lado_a_lado = np.hstack([quadro, cv2.cvtColor(mascara, cv2.COLOR_GRAY2BGR)])
cv2.imwrite(os.path.expanduser("~/robo/mascara.jpg"), lado_a_lado)
print("guardado en ~/robo/mascara.jpg")

# Encuentra el objeto rojo más grande y calcula el centro, el error y el área
import time
import cv2, numpy as np
from picamera2 import Picamera2

LARGURA, ALTURA = 640, 480
AREA_MIN = 800                      # menor que esto es ruido
FAIXAS = [((0, 120, 70), (10, 255, 255)), ((170, 120, 70), (179, 255, 255))]
nucleo = np.ones((5, 5), np.uint8)

def achar_objeto(quadro):
    hsv = cv2.cvtColor(quadro, cv2.COLOR_BGR2HSV)
    mascara = np.zeros(hsv.shape[:2], np.uint8)
    for baixo, alto in FAIXAS:                # combina los rangos (OR)
        mascara |= cv2.inRange(hsv, np.array(baixo), np.array(alto))
    mascara = cv2.morphologyEx(mascara, cv2.MORPH_OPEN, nucleo)
    contornos, _ = cv2.findContours(mascara, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
    if not contornos:
        return None
    maior = max(contornos, key=cv2.contourArea)
    area = cv2.contourArea(maior)
    if area < AREA_MIN:
        return None
    m = cv2.moments(maior)
    cx, cy = int(m["m10"] / m["m00"]), int(m["m01"] / m["m00"])
    return cx, cy, area

picam2 = Picamera2()
picam2.configure(picam2.create_preview_configuration(main={"size": (LARGURA, ALTURA), "format": "RGB888"}))
picam2.start(); time.sleep(1)
print("Muestra un objeto rojo. Ctrl+C para salir.")
try:
    while True:
        achado = achar_objeto(picam2.capture_array())
        if achado is None:
            print("ningún objeto → detenerse y buscar")
        else:
            cx, cy, area = achado
            erro = cx - LARGURA // 2
            lado = "centro" if abs(erro) < 40 else ("direita" if erro > 0 else "esquerda")
            print(f"cx={cx:3d} cy={cy:3d} error={erro:+4d} área={area:7.0f} → {lado}")
        time.sleep(0.1)
except KeyboardInterrupt:
    picam2.stop()

# Mide los FPS del bucle completo en tres resoluciones (5 s cada una)
import time
import cv2
from picamera2 import Picamera2

picam2 = Picamera2()
for largura, altura in [(1280, 720), (640, 480), (320, 240)]:
    cfg = picam2.create_video_configuration(main={"size": (largura, altura), "format": "RGB888"})
    picam2.configure(cfg)
    picam2.start(); time.sleep(1)
    n, t0 = 0, time.perf_counter()
    while time.perf_counter() - t0 < 5:
        quadro = picam2.capture_array()
        hsv = cv2.cvtColor(quadro, cv2.COLOR_BGR2HSV)          # trabajo típico
        mascara = cv2.inRange(hsv, (0, 120, 70), (10, 255, 255))
        n += 1
    fps = n / (time.perf_counter() - t0)
    print(f"{largura}x{altura}: {fps:5.1f} FPS  ({1000 / fps:5.1f} ms por vuelta)")
    picam2.stop()

# Video de la cámara en el navegador (MJPEG) con el centro del objeto marcado
import threading, time
from http.server import BaseHTTPRequestHandler, ThreadingHTTPServer
import cv2, numpy as np
from picamera2 import Picamera2

picam2 = Picamera2()
picam2.configure(picam2.create_video_configuration(main={"size": (640, 480), "format": "RGB888"}))
picam2.start()
ultimo_jpeg, trava = None, threading.Lock()

def capturar():
    global ultimo_jpeg
    while True:
        quadro = picam2.capture_array()
        hsv = cv2.cvtColor(quadro, cv2.COLOR_BGR2HSV)
        mascara = cv2.inRange(hsv, (0, 120, 70), (10, 255, 255)) | cv2.inRange(hsv, (170, 120, 70), (179, 255, 255))
        contornos, _ = cv2.findContours(mascara, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
        if contornos:
            maior = max(contornos, key=cv2.contourArea)
            m = cv2.moments(maior)
            if m["m00"] > 800:
                cx, cy = int(m["m10"] / m["m00"]), int(m["m01"] / m["m00"])
                cv2.drawContours(quadro, [maior], -1, (255, 0, 255), 2)
                cv2.circle(quadro, (cx, cy), 6, (255, 255, 0), -1)
        cv2.line(quadro, (320, 0), (320, 480), (200, 200, 200), 1)   # centro de la imagen
        ok, buf = cv2.imencode(".jpg", quadro, [cv2.IMWRITE_JPEG_QUALITY, 70])
        if ok:
            with trava:
                ultimo_jpeg = buf.tobytes()

PAGINA = b'<html><body style="margin:0;background:#111"><img src="/video" style="width:100%"></body></html>'

class Servidor(BaseHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        if self.path == "/":
            self.send_response(200); self.send_header("Content-Type", "text/html"); self.end_headers()
            self.wfile.write(PAGINA)
        elif self.path == "/video":
            self.send_response(200)
            self.send_header("Content-Type", "multipart/x-mixed-replace; boundary=QUADRO")
            self.end_headers()
            try:
                while True:
                    with trava:
                        jpg = ultimo_jpeg
                    if jpg:
                        self.wfile.write(b"--QUADRO\r\nContent-Type: image/jpeg\r\n\r\n" + jpg + b"\r\n")
                    time.sleep(0.05)                 # hasta ~20 cuadros por segundo
            except (BrokenPipeError, ConnectionResetError):
                pass                                 # el navegador cerró la pestaña
        else:
            self.send_error(404)
    def log_message(self, *args):
        pass                                         # silencia el registro de cada solicitud

threading.Thread(target=capturar, daemon=True).start()
print("Abre http://robo.local:8000 en el navegador. Ctrl+C para salir.")
ThreadingHTTPServer(("0.0.0.0", 8000), Servidor).serve_forever()