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自制樹莓派“防松鼠神器”火了,13 行代碼就能讓 AI 替你護(hù)食,成本 300 多元

量子位 2022/2/9 13:50:09 責(zé)編:瀟公子

沒想到,有一天樹莓派還能用在給鳥護(hù)食上!看這只松鼠抱著糧吃的正香……

突然!就來了一股水流把它噴走了:

再來一次?還是沒能幸免,繼續(xù)被水噴中:

此時(shí)松鼠內(nèi)心 OS:誰這么閑每天沒事噴勞資???

原來,這是一位小哥用樹莓派做出的喂鳥器保護(hù)器。因?yàn)樽约汉笤壶B兒喂食器的糧被松鼠頻頻偷走,這位小哥賭上自己機(jī)器學(xué)習(xí)愛好者的尊嚴(yán),開發(fā)了這個(gè)新裝置。

它能夠讓攝像頭每 30 秒拍下一張照片,然后由 CV 算法來檢測(cè)喂鳥器上是否有松鼠。如果有的話,信號(hào)就會(huì)發(fā)送給花園里的電控水龍頭,讓它朝著喂鳥器噴水趕走松鼠。而做出這個(gè)設(shè)備,小哥用到的 AI 模型只需 13 行代碼就能搞定,訓(xùn)練甚至只花了 45 分鐘。效果也是立竿見影的,用了幾個(gè)星期后,松鼠造訪的頻率直線下降。

嗯,此刻可能更多要心疼小哥家附近的松鼠了。

“13 行代碼 + 樹莓派”趕走松鼠

效果這么好的設(shè)備,做起來難嗎?

非常 easy,一共只需 3 步:

第一,讓攝像頭每 30 秒拍下一張照片;

第二,將照片發(fā)送到 AWS Lambda 端點(diǎn),在端點(diǎn)上使用訓(xùn)練好的 AI 模型檢測(cè)照片;

第三,如果檢測(cè)到照片中有松鼠,設(shè)備就會(huì)將信號(hào)發(fā)送給電控水龍頭的開關(guān),這時(shí)花園中的噴頭就會(huì)持續(xù)噴出幾秒鐘水流趕走松鼠。

大概效果就是這樣:

判斷畫面中是否有松鼠,靠的則是小哥自己用 fast.ai 訓(xùn)練的一個(gè)模型。

他首先自己收集了一個(gè)數(shù)據(jù)集 —— 連續(xù)幾個(gè)星期讓相機(jī)每 30 秒就拍一次照片,然后手動(dòng)將照片分類為“有松鼠”和“沒有松鼠”兩類。之后用這個(gè)數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練模型,小哥是在 Google Colab 上搞定的。一共只有 13 行代碼,訓(xùn)練全程花了大約 45 分鐘。硬件端,這套設(shè)備運(yùn)行的核心是一個(gè)帶有攝像頭的樹莓派,在亞馬遜商店能直接買到。

由于在試驗(yàn)過程中弄出了短路、不小心燒壞了自己的 Pi 4,所以小哥不得不用 Pi 2+AWS Lambda 的方式來完成整個(gè)推理過程。

在實(shí)際使用過程中,如果模型判斷照片中有松鼠的置信度超過 70%,就會(huì)啟動(dòng)裝置。同時(shí)它還會(huì)拍下視頻和照片,這樣小哥就能從歷史記錄中看到模型是否判斷正確了。

小哥表示,這套裝置的準(zhǔn)確率為 86.6%,趕走大部分來訪的松鼠沒什么問題,但也有失誤的時(shí)候。從總共記錄的 321 次防御中可以看到,其中有 43 次判斷失誤。有時(shí)畫面中是鴿子在吃東西、有時(shí)畫面中什么都沒有,有時(shí)則是小哥本人路過了那一區(qū)域,設(shè)備也噴出了水流。針對(duì)鴿子的情況,小哥猜測(cè)可能是自己做數(shù)據(jù)集那段時(shí)間,很少有鴿子光顧他的喂食器,所以導(dǎo)致模型判斷有誤。其中有一天設(shè)備則一直在噴水,無論喂食器上站的是鳥還是松鼠,或者什么都沒有。后來小哥發(fā)現(xiàn),這是因?yàn)橛袠渲偤脫踉诹怂墒笃匠?huì)出現(xiàn)的位置上。

整體來看,這套設(shè)備一共花費(fèi)了大約 50 美元,也就是人民幣 300 多塊。主要用來購(gòu)買硬件設(shè)備,AWS Lambda 則是小哥白嫖的(doge)。

小哥本職是位記者

最后來介紹一下這套設(shè)備的主人 Jeremy B. Merrill,他是華盛頓郵報(bào)的一位記者,平常會(huì)用機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析來寫一些調(diào)查新聞。

他的杰作也吸引了不少網(wǎng)友的關(guān)注,Reddit 上熱度 300+。不少人受到他的啟發(fā),想通過類似的方法搞定后院里亂竄的松鼠、野貓。是時(shí)候做出一個(gè)貓屎爆破神器阻止野貓來我的花園便便了!

也有人腦洞大開,認(rèn)為長(zhǎng)此以往松鼠會(huì)覺得這是個(gè)不錯(cuò)的水源地,總之就還是要經(jīng)常造訪了。

看來,各種突然造訪的動(dòng)物們的確有夠讓歪果人頭痛的。

此前 YouTube 上有一位博主在后院做了一套非常復(fù)雜的設(shè)備,就是為了來惡搞突然來搗亂的松鼠。

相比之下,用 AI 識(shí)別然后精準(zhǔn)“打擊”的方法似乎實(shí)用性更強(qiáng)。由于最近已經(jīng)入冬,小哥暫時(shí)停用了這套設(shè)備,松鼠也鮮少造訪了,他表示之后天氣轉(zhuǎn)暖還會(huì)繼續(xù)用下去。不知重新啟動(dòng)后的效果會(huì)是如何呢?蹲個(gè)后續(xù)~

參考鏈接:

[1]https://jeremybmerrill.com/blog/2022/01/squirrel-soaker-9000-repelling-squirrels-with-ai.html

[2]https://www.reddit.com/r/MachineLearning/comments/sctxqh/p_i_built_a_robot_to_protect_my_birdfeeder_from/

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關(guān)鍵詞:樹莓派,人工智能松鼠

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