「Alexaエージェント、通信を開いて！」（OpenCV×VUI）

はじめに

この記事は OpenCV Advent Calendar 2018 の 18日目の記事です。

視覚情報を扱うOpenCVと聴覚情報を扱うスマートスピーカーを合わせて何かつくろう

私はここ数年仕事ではOpenCVなどで画像を扱ったりしていますが、プライベートではVUIを満喫しています。
昨年は 万年アドベントカレンダーを実装した（OpenCV+Deep Neural Network+RoBoHoN）　という「OpenCV×ロボット」をしたのですが、今年は「OpenCV×スマートスピーカー」をすることにしました。

視覚情報を聴覚へ（情報量と「要約」）

定量的な情報量としては、

　　視覚　＞＞＞＞（越えられない壁）＞　聴覚

なので視覚情報を音声で伝えると、伝達される情報量は圧倒的に減りますが

　　情報の要約

が必要なケースでは、俄然、メリットがでてきます。

メリットが出るケースの一例
（「この領域に”あの男”がいるのか/いないのか」の２値の情報が重要なケース）

”必要な情報について、情報の送り手と受け手が『前提』を共有している”ケースでメリットが出そうです。

前提『羽田空港駐車場の混雑具合が知りたい』

先日、都営バスの中でこんなステッカーをみかけました。（「羽田空港の駐車場は繁忙期に大変混雑します、数時間待ちもあるから気をつけて」の趣旨）

なるほど！と思いました。

（アドベントカレンダー投稿予定日当日が終わりそうな時間帯にこれを書いており（実装は終わってます…！）気が急くあまり、論旨が飛んで恐縮ですが）そこで、今回つくるものの前提を「羽田空港駐車場の混雑具合が知りたい」と置いて、このようなイメージのものを実装しました。
（スパイ映画の要素を混ぜ込んでいるのは、個人的趣味の「声に出して読みたい日本語」のひとつを実装したものです）

実装は、こんなかんじです（OpenCVのロゴをやっと出せました！）
OpenCV dnnライブラリを利用して、TensorFlow 等の DeepLearning プラットフォームなし、OpenCV のみで YOLOv3 での object detection をしています。

ライブカメラの映像はこちらのものを参照しており、二次利用は不可かとおもいます…。そのため、AWS公式審査に出してのAlexaスキルリリースには進めません。
プロトタイプとしてざっと実装し、動作させた動画がこちらです。

動画における要約情報の元画像はこちら（ゼロ時前で車がいない（不覚））

早朝や日中の状況は下記。

参考情報

実装の手順概要は下記です。
１．認識用環境つくる
　・ubuntu16.04, t2xlarge（vcpu4, mem16GB）
２．モデル選ぶ
　・同一元画像に対して、左がYOLOv3、右がMobileNetSSDで認識処理実行した時の結果（今回のライブカメラ画像において、右は精度的に利用が難しい様子が判る）

　・OpenCVv4になって、dnnライブリの公式ドキュメントやリソースがより拡充してうれしいです！
https://github.com/opencv/opencv/tree/master/samples/dnn
https://github.com/opencv/opencv_extra/blob/master/testdata/dnn/download_models.py
３．FlaskでAPI化する
　・Lambdaに載らず（50MB制限）、プロトタイプの構成部品が増えて残念
　・認識結果返却APIにするためにFlaskをつかう
４．Alexa応答用のLambda関数をつくる
　・嬉々として、男女エージェントにしたり、（エージェントが物陰に潜んでいる脳内設定による）ささやき声にしたり、SoundEffectを選んだりする
５．Alexa対話モデルの作成
　・スキル起動コマンド定型句「～を開いて」由来で、プロトタイプのタイトルと呼び出し名を”エージェント通信”にする（エージェント、通信を開いて！）

まとめ

視覚的状況を聴覚メッセージに要約するソリューションは、たとえば
　・「店頭状況の要約による適切な品出し＋機会ロス防止」や
　・「駅前の放置自転車の状況を要約しアラート」など、
”あったらいいな”のユースケースが色々考えられるかな、と思いました！
（今回の実装に関する直接的な感想としては、007のエンジニア”Q”のような気分を味わえたので大変満足です）