树莓派实时人脸追踪云台：OpenCV + 舵机 + ServoBlaster 实战

项目简介

投入少量时间和约 25 美元零件，即可将树莓派变身为轻量级实时人脸追踪云台网络摄像头。结合 OpenCV 人脸检测、两个舵机和 servoblaster 驱动，树莓派能以超过每秒一次移动的帧率保持摄像头居中跟随人脸。

所需清单：

假设你已有树莓派和摄像头，额外零件约 25 美元。

使用官方 Raspbian OS（hard‑float） 并保持更新。超频至 800 MHz 可提供实时检测所需的额外 CPU 余量，但可能降低稳定性。

安装 Python 版 OpenCV：

sudo apt-get install python-opencv

下载安装 Richard Hirst 的舵机驱动 servoblaster：

git clone https://github.com/richard-hirst/servoblaster.git
cd servoblaster
make install_autostart

可选：配置超时使驱动在 1 秒无活动后停止发送脉冲。向 /etc/modules 添加：

servoblaster idle_timeout=1000

启动驱动：

sudo modprobe servoblaster

摄像头调优：感谢 Gmoto 指出调整 uvcvideo 模块可修复延迟。每次启动运行一次或加入 /etc/modules：

rmmod uvcvideo
modprobe uvcvideo nodrop=1 timeout=5000 quirks=0x80

按支架说明组装，安装舵机，用胶带将摄像头固定在支架顶部。摄像头接树莓派 USB 口；可选供电 USB 集线器，防摄像头电流过大。

Servoblaster 将 servo‑0 映射到 GPIO 4，servo‑1 映射到 GPIO 17。典型舵机线序：

用排线将控制线连到对应 GPIO。代码中 servo‑0 控制水平（左/右），servo‑1 控制垂直（上/下）。

舵机供电：小型舵机常可直接从树莓派 5 V GPIO 取电，但大功率型号可能需外部 5–6 V 电源。将舵机 +5 V 和 GND 接外部电源，再将外部 GND 与树莓派 GPIO 地短接。

下载提供的 PiFace.py 脚本，放入树莓派并执行：

cd /path/to/PiFace.py
python PiFace.py

OpenCV 在 320×240 分辨率下运行人脸检测，搜索右侧脸、左侧脸和正脸。舵机调整频率超过每秒一次，保持摄像头居中于检测到的人脸。

参考原文链接的演示视频。

制造工艺