Dispositivos Wearable Visión Artificial, Google Glass

Descripción

Este libro es una guía estructurada en cuatro partes que abordan temas específicos sobre la programación en Android: Android Wear, Análisis de imágenes con OpenCV, Google Glass y Android TV/Google Cast/Miracast, que está especialmente diseñado para programadores con nociones básicas en Android. Android Wear es un sistema operativo que revoluciona la forma de interactuar con el usuario, aprenda a crear notificaciones adaptadas a dispositivos Wear, diseñe interfaces, Use el API de sincronización para compartir datos. Análisis de imágenes de OpenCV, utilice Android como herramienta en tiempo real y extraiga características que puedan identificar objetos. Google Glass, son las nuevas gafas de realidad aumentada de Google, aprenda a diseñar una interfaz de usuario siguiendo los patrones de diseño especial de Google. Android TV, una de las nuevas tecnologías desarrolladas por Google. El libro propone un aprendizaje dinámico con actividades, ejercicios paso a paso, práctica y preguntas de repaso que enseñan al usuario a usar las herramientas en Android.

A QUIEN VA DIRIGIDO

Programadores con nociones básicas de Android que quieran introducirse en cuatro de los aspectos más novedosos e interesantes relacionados con esta plataforma.

¿Cómo leer este libro? ………………………………………………………………………………… 15

PARTE 1. Android Wear …………………………………………………………………………… 17

CAPÍTULO 1. Introducción a Android Wear y las notificaciones …………………… 19

1.2.1. Relojes inteligentes…………………………………………………………………… 21

1.2.2. Pulseras ………………………………………………………………………………….. 21

1.2.3. Gafas de realidad aumentada ……………………………………………………. 22

1.2.4. Gafas de realidad virtual ……………………………………………………………. 26

1.2.5. Dispositivos de identificación ……………………………………………………… 28

1.2.6. Incorporados en prendas de vestir ……………………………………………… 28

1.2.7. Incorporados en nuestro cuerpo …………………………………………………. 28

1.3.1. No programables ……………………………………………………………………… 29

1.3.2. Pebble …………………………………………………………………………………….. 29

1.3.3. Android …………………………………………………………………………………… 30

1.3.4. Tizen ………………………………………………………………………………………. 31

1.3.5. Apple Watch ……………………………………………………………………………. 31

1.3.6. Android Wear …………………………………………………………………………… 31

1.4.1. Actualizaciones de Android Wear ……………………………………………….. 32

1.4.2. La interfaz de usuario en Android Wear ………………………………………. 33

1.4.3. La pantalla de inicio ………………………………………………………………….. 33

1.4.4. Flujo de contexto ……………………………………………………………………… 34

Dispositivos Wearable, Visión Artificial, Google Glass y Android TV

1.4.5. Aplicaciones, contactos y entrada por voz …………………………………… 35

1.4.6. La pantalla de configuración ………………………………………………………. 36

1.4.7. Aplicaciones a pantalla completa ……………………………………………….. 36

1.5.1. Instalación de un emulador y emparejado con el móvil …………………. 38

1.7.1. Crear notificaciones para Android y Wear ……………………………………. 47

1.7.2. Añadir acciones a una notificación ……………………………………………… 50

1.7.3. Crear notificaciones exclusivas para Wear ………………………………….. 53

1.7.4. Personalizar la vista de una notificación ……………………………………… 54

1.7.5. Añadir páginas a una notificación ……………………………………………….. 57

1.7.6. Apilar notificaciones ………………………………………………………………….. 59

1.7.7. Contestar una notificación por voz ……………………………………………… 61

CAPÍTULO 2. Desarrollo de Aplicaciones para Android Wear ………………………. 67

2.1.1. Una primera aplicación Wear …………………………………………………….. 70

2.1.2. Diseño de la interfaz de usuario en Wear ……………………………………. 75

2.1.3. Creación de layouts en pantallas cuadradas y redondas ………………. 76

2.1.3.1. Diseñar un layout cuadrado y otro circular …………………………. 77

2.1.3.2. Diseñar un único layout para pantalla cuadradas y redondas .. 79

2.1.4. Creación de listas de selección ………………………………………………….. 83

2.1.5. Creación de tarjetas………………………………………………………………….. 87

2.1.6. Creación de selectores 2D ………………………………………………………… 89

2.1.7. Confirmaciones con cuenta atrás ……………………………………………….. 92

2.1.8. Alternativas para salir de una actividad ……………………………………….. 95

2.1.9. Una actividad para llevar el tanteo de la partida …………………………… 97

2.1.10.Mantener tu aplicación siempre visible ……………………………………… 103

2.1.10.1. Evitar que una actividad entre en suspensión ………………… 103

2.1.10.2. Habilitar el modo ambiente en una actividad ………………….. 104

2.2.1. La API de intercambio de mensajes ………………………………………….. 111

2.2.2. La API de sincronización de datos ……………………………………………. 118

2.2.2.1. La clase DataItem …………………………………………………………. 118

2.2.2.2. La clase DataMap …………………………………………………………. 119

2.2.2.3. Escuchadores de eventos de ítems de datos ……………………. 120

2.2.2.4. Transferir bloques binarios en un asset ……………………………. 125

2.3.1. Declarar comandos por voz del sistema ……………………………………. 130

2.3.2. Declarar comandos por voz de la aplicación ………………………………. 131

2.3.3. Obtener entrada de texto por voz ……………………………………………… 132

2.4.1. Contador de pasos …………………………………………………………………. 136

2.4.2. Sensor de frecuencia cardiaca …………………………………………………. 138

PARTE 2. Visión artificial en Android usando OpenCV …………………………….. 141

CAPÍTULO 3. Análisis de imagen en Android usando OpenCV …………………… 143

3.2.1. Prerrequisitos …………………………………………………………………………. 145

3.2.2. Instalación de la librería OpenCV y los ejemplos ………………………… 145

3.2.3. Prueba en el dispositivo ………………………………………………………….. 148

3.3.1. Imágenes en color ………………………………………………………………….. 150

3.3.2. Imágenes en Android ……………………………………………………………… 151

3.4.1. Primer programa para procesamiento de imágenes usando

OpenCV. ……………………………………………………………………………….. 153

3.4.2. Configurar la cámara y su resolución ………………………………………… 157

3.4.3. Seleccionar la entrada desde fichero ………………………………………… 160

3.4.4. Guardar el resultado ……………………………………………………………….. 162

3.4.5. La clase Mat de OpenCV ………………………………………………………… 164

3.4.6. Determinar la orientación del dispositivo ……………………………………. 166

3.4.7. Separar el procesamiento de las imágenes ……………………………….. 167

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3.4.8. Procesar imágenes monocromas ……………………………………………… 168

3.4.9. Procesamiento de las imágenes en fases ………………………………….. 168

3.4.10.Conclusión …………………………………………………………………………….. 175

CAPÍTULO 4. Visión artificial: preproceso ………………………………………………… 177

4.1.1. Histogramas …………………………………………………………………………… 179

4.1.2. Aumento lineal del contraste ……………………………………………………. 180

4.1.3. Ecualización del histograma …………………………………………………….. 185

4.1.4. Del color al monocromo …………………………………………………………… 186

4.1.4.1. La luminancia ……………………………………………………………….. 187

4.1.4.2. Las componentes de color R, G y B ………………………………… 187

4.1.4.3. Combinación lineal de las componentes R, G y B ……………… 188

4.1.4.4. Combinación no lineal de las componentes R, G y B ………….189

4.1.5. Funciones OpenCV relevantes …………………………………………………. 191

4.1.6. Resumen de las transformaciones de intensidad ……………………….. 193

4.2.1. Filtros lineales ………………………………………………………………………… 195

4.2.1.1. Filtros promediadores. Filtros paso-bajo …………………………… 195

4.2.1.2. Filtros paso-alto …………………………………………………………….. 199

4.2.1.3. Realce de contornos ……………………………………………………… 201

4.2.1.4. Gradientes ……………………………………………………………………. 203

4.2.1.5. Conclusión sobre filtros lineales ………………………………………. 207

4.2.2. Filtros morfológicos…………………………………………………………………. 208

4.2.2.1. Erosión ………………………………………………………………………… 208

4.2.2.2. Dilatación ……………………………………………………………………… 211

4.2.2.3. Residuos: gradientes morfológicos ………………………………….. 213

4.2.3. Operadores morfológicos en OpenCV ………………………………………. 215

4.2.3.1. Consideraciones sobre coste computacional ……………………. 216

4.2.3.2. Conclusión sobre operadores morfológicos ………………………. 217

CAPÍTULO 5. Visión artificial: Segmentación y reconocimiento ………………….. 219

5.1.1. Umbralización fija …………………………………………………………………… 222

5.1.2. Umbralización dependiente de la imagen ………………………………….. 222

5.1.3. Umbralización por Otsu …………………………………………………………… 224

5.1.4. Umbralización adaptativa ………………………………………………………… 226

5.1.5. Umbralización en OpenCV ………………………………………………………. 227

5.2.1. La segmentación en OpenCV ………………………………………………….. 229

5.2.2. Objetos delgados y objetos con agujeros ………………………………….. 232

5.2.3. Opciones de findContours() ……………………………………………………… 232

5.3.1. El Bounding Box …………………………………………………………………….. 234

5.3.2. Análisis del interior del rectángulo …………………………………………….. 238

5.4.1. Extracción de características ……………………………………………………. 241

5.4.1.1. Imagen de baja resolución ……………………………………………… 241

5.4.2. Clasificación …………………………………………………………………………… 243

5.4.2.1. Entrenamiento ………………………………………………………………. 243

5.4.2.2. Clasificador de vecino más próximo ………………………………… 243

5.4.2.3. Medidas de distancia …………………………………………………….. 244

PARTE 3. Google Glass …………………………………………………………………………… 253

CAPÍTULO 6. Introducción a Google Glass y Mirror API ……………………………. 255

6.2.1. Especificaciones técnicas ………………………………………………………… 260

6.3.1. Glass Development Kit (GDK) ………………………………………………….. 261

6.3.2. Mirror API ………………………………………………………………………………. 261

6.5.1. Componentes de la interfaz ……………………………………………………… 267

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6.5.2. Mirror API Playground …………………………………………………………….. 272

6.6.1. Experiencia de usuario ……………………………………………………………. 273

6.6.2. Estilos …………………………………………………………………………………… 274

6.6.3. Patrones UX ………………………………………………………………………….. 276

6.6.4. Glassware Flow Designer ………………………………………………………… 278

6.8.1. Configuración del entorno ……………………………………………………….. 281

6.8.2. Usar PHP ………………………………………………………………………………. 284

6.8.3. Usar JAVA …………………………………………………………………………….. 292

6.9.1. Timeline y tarjetas estáticas …………………………………………………….. 298

6.9.1.1. Notificaciones ……………………………………………………………….. 302

6.9.1.2. Tarjetas estáticas con HTML ………………………………………….. 302

6.9.2. Menús …………………………………………………………………………………… 304

6.9.2.1. Menús predefinidos ……………………………………………………….. 304

6.9.2.2. Menús personalizados …………………………………………………… 307

6.9.2.3. Aplicaciones híbridas …………………………………………………….. 309

6.9.3. Recuperación y actualización de tarjetas …………………………………… 310

6.9.3.1. Recuperar una tarjeta estática desde el timeline ……………….. 310

6.9.3.2. Obtener la lista de tarjetas ……………………………………………… 311

6.9.3.3. Actualizar las tarjetas estáticas ……………………………………….. 313

6.9.4. Agrupación de tarjetas …………………………………………………………….. 313

6.9.4.1. Paginación ……………………………………………………………………. 313

6.9.4.2. Bundle …………………………………………………………………………. 315

6.10.1.Mensajes dictados por voz ………………………………………………………. 318

6.12.1.Consultar la ubicación de las Glass ………………………………………….. 329

6.12.2.Sistema de navegación GPS ……………………………………………………. 330

CAPÍTULO 7. Google Glass: Development Kit (GDK) ……………………………….. 333

7.1.1. Configuración del entorno de desarrollo ……………………………………. 334

7.1.2. Android Screen Monitor …………………………………………………………… 337

7.1.3. Creación del primer GDK Glassware ………………………………………… 338

7.3.1. Iniciar aplicaciones por reconocimiento de voz …………………………… 347

7.3.2. Restricciones de inicio …………………………………………………………….. 350

7.3.3. Parámetros de entrada en una aplicación ………………………………….. 351

7.3.4. Comandos de voz personalizados ……………………………………………. 352

7.3.5. Entrada de datos por voz ………………………………………………………… 353

7.4.1. Interacción con CardScrollView ………………………………………………… 359

7.4.2. Animaciones ………………………………………………………………………….. 360

7.4.3. Optimización de rendimiento ……………………………………………………. 360

7.6.1. Comandos de voz contextuales ……………………………………………….. 370

7.8.1. Detector de gestos………………………………………………………………….. 374

7.9.1. Tarjetas dinámicas de baja frecuencia ………………………………………. 384

7.9.2. Tarjetas dinámicas de alta frecuencia ……………………………………….. 387

PARTE 4. Android para SmartTV ……………………………………………………………. 391

CAPÍTULO 8. Android TV ………………………………………………………………………. 393

8.1.1. Introducción a la interfaz de Android TV ……………………………………. 395

8.1.2. Aplicaciones para Android TV ………………………………………………….. 397

8.1.3. Tipos de aplicaciones para Android TV ……………………………………… 398

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8.1.4. Configurar un proyecto para Android TV ……………………………………. 398

8.1.4.1. Prerrequisitos ……………………………………………………………….. 399

8.1.4.2. Librerías de soporte para Android TV ………………………………. 399

8.1.4.3. Declarar una actividad para televisión ……………………………… 400

8.1.4.4. Interfaz Leanback ………………………………………………………….. 402

8.1.4.5. No declarar el uso de la pantalla táctil ……………………………… 403

8.1.4.6. Proporcionar un banner en la pantalla principal ………………… 403

8.1.5. Crear una aplicación Android TV con Android Studio ………………….. 404

8.2.1. Recomendaciones ………………………………………………………………….. 423

8.2.2. Búsquedas …………………………………………………………………………….. 429

8.2.3. Búsquedas externas ……………………………………………………………….. 429

8.2.4. Búsquedas internas ………………………………………………………………… 442

CAPÍTULO 9. Google Cast y MiraCast ……………………………………………………… 453

9.1.1. Partes de una aplicación Google Cast ………………………………………. 455

9.1.2. Preparar el entorno de desarrollo ……………………………………………… 455

9.1.3. Aplicación receptora ……………………………………………………………….. 471

9.1.3.1. Styled Media Receiver …………………………………………………… 474

9.1.3.2. Custom Receiver …………………………………………………………… 478

9.2.1. Características de Miracast ……………………………………………………… 490

9.2.2. Miracast en Android ………………………………………………………………… 491