Pythonで画像データをJSONにしてネットワーク越しに送受信する

はじめに

　Webカメラで撮った画像をHTTPの通信を介して顔検出モデル等が動いている別のサーバーに送信するようなコードを何度か書いたので忘れないようにメモする。
　サンプルコードでは、送信側でWebカメラから撮った画像を一定間隔でサーバに送信し、受信側で顔を検出してボックスを描画した上でローカルに画像ファイルを保存している。

送信側

sender.py

import numpy as np
import cv2
import time
import json
import base64
import requests

def send_image(img):
  # 画像を送信可能な形式に変換してJSONに格納
  _, encimg = cv2.imencode(".png", img)
  img_str = encimg.tostring()
  img_byte = base64.b64encode(img_str).decode("utf-8")
  img_json = json.dumps({'image': img_byte}).encode('utf-8')
  
  # HTTPリクエストを送信
  response = requests.post("http://localhost:8080/save", data=img_json)
  print('{0} {1}'.format(response.status_code, json.loads(response.text)["message"]))

if __name__ == '__main__':
  cap = cv2.VideoCapture(0)
  cap.set(cv2.CAP_PROP_FPS, 30)
  i = 0
  while True:
    _, img = cap.read()
    if i % 5 == 0:
      send_image(img)
    i += 1

受信側

receiver.py

import os
import json
import cv2
import base64
import numpy as np
from datetime import datetime
from flask import Flask, request, Response
app = Flask(__name__)
count = 0

# 画像を保存するフォルダの作成
image_dir = "./images"
if not os.path.isdir(image_dir):
  os.mkdir(image_dir)

def detect_face(img):
  # 顔検出モデル（'haarcascade_frontalface_default.xml'）は下記リンクからダウンロードできる
  # https://github.com/opencv/opencv/tree/master/data/haarcascades
  face_cascade = cv2.CascadeClassifier('haarcascade_frontalface_default.xml')
  faces = face_cascade.detectMultiScale(img, 1.3, 5)
  return faces

@app.route('/save', methods=['POST'])
def save_image():
    # データの変換処理
    data = request.data.decode('utf-8')
    data_json = json.loads(data)
    image = data_json['image']
    image_dec = base64.b64decode(image)
    data_np = np.fromstring(image_dec, dtype='uint8')
    decimg = cv2.imdecode(data_np, 1)

    # 顔検出してボックスを描画
    gray_img = cv2.cvtColor(decimg, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    faces = detect_face(gray_img)
    for (x,y,w,h) in faces:
      decimg = cv2.rectangle(decimg,(x,y),(x+w,y+h),(255,0,0),2)
    
    # 画像ファイルを保存
    global count
    filename = "./images/image{}.png".format(count)
    cv2.imwrite(filename, decimg)
    count += 1

    # HTTPレスポンスを送信
    return Response(response=json.dumps({"message": "{} was saved".format(filename)}), status=200)

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=8080)

参考

http://edosha.hatenablog.jp/entry/2017/09/05/174453
https://ysss.hateblo.jp/entry/2018/07/31/053507