flask 后端 + 微信小程序和网页两种前端:调用硬件(相机和录音)和上传至服务器

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作者
筋斗云
阅读量:4

选择 flask 作为后端,因为后续还需要深度学习模型,python 语言最适配;而 flask 框架轻、学习成本低,所以选 flask 作为后端框架。

微信小程序封装了调用手机硬件的 api,通过它来调用手机的摄像头、录音机,非常方便。

网页端使用 JavaScript 调用则困难一些,走了很多弯路,在这里记录下来。

前提:已经配置好 python 环境、安装了 flask;

坑(备忘)

  • 访问摄像头,谷歌浏览器可以访问,但是 edge 不可以,百思不得其解,查到 浏览器调用摄像头拍照 说因为 windows 限制了访问权限,不只是打开网页的时候问你的那个,还有系统限制。解决方法是
    在这里插入图片描述
    这么做确实可以,可是移动端怎么办呢?我这个网页还是想在移动端使用,移动端怎么办呢……

flask 端

flask 的任务是收取前端传来的文件,保存在本地。

from flask import Flask, request, jsonify, render_template app = Flask(__name__) app.config.from_object(__name__) app.config["JSON_AS_ASCII"] = False  # 防止中文乱码 app.json.ensure_ascii = False  # 防止中文乱码 # 设置上传文件夹 app.config['UPLOAD_FOLDER'] = r'D:\A_data_trans\test(改成你的位置)'  @app.route('/vqa', methods=['POST']) def app_vqa():     # 保存图片     img_file = request.files['img']  # 这里规定了前端传图片过来的时候,用的关键字是 'img',别的,比如 'image' 就会拿不到     if img_file.filename == '':         return jsonify({'error': 'No image'}), 400     try:         image_path = os.path.join(app.config['UPLOAD_FOLDER'], img_file.filename)         img_file.save(image_path)         log(f"save image: {image_path}")     except Exception as e:         return jsonify({'error': str(e)}), 500      # 传过来的就是文本     question = request.form['question']  # 前端传来的文本信息都是放在 form 中的      # 预测答案     try:         answer = vqa(image_path, question)         return jsonify(answer)     except Exception as e:         return jsonify({'error': str(e)}), 500  # 接收文件的代码,其实和上面长得一样,略微有一 miu miu 区别 @app.route('/upload', methods=['POST']) def app_upload_file():     # 保存图片     img_file = request.files['img']     if img_file.filename == '':         return jsonify({'error': 'No image'}), 400     try:         image_path = os.path.join(app.config['UPLOAD_FOLDER'], img_file.filename)         img_file.save(image_path)         shutil.copy(image_path, os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'static/show.jpg'))  # 用于展示在网页上         log(f"save image: {image_path}")     except Exception as e:         return jsonify({'error': str(e)}), 500      try:         # 传过来的就是文本         question = request.form['question']     except:         question = "请描述图片内容"     return jsonify({"image": img_file.filename, "question": question})   @app.route('/upload/speech', methods=['POST']) def recognize_speech():     speech_file = request.files['speech']     try:         save_path = os.path.join(app.config['UPLOAD_FOLDER'], speech_file.filename)         speech_file_path = os.path.join(app.config['UPLOAD_FOLDER'], save_path)         speech_file.save(speech_file_path)         # question = speech2txt(speech_file_path)         # print('百度识别结果:', question)     except Exception as e:         return jsonify({'error': str(e)}), 500     return jsonify({"speech": speech_file.filename}) 

微信小程序

微信小程序端的任务是,调用手机相机,把相机画面展示给用户,加一个按钮,点击按钮拍照;另外一个按钮,点击可以把拍到的照片上传。

wxml 中,放上一个 camera 用来显示相机画面;放上几个 button,控制拍照、上传。

<!--index.wxml--> <scroll-view class="scrollarea" scroll-y type="list"> <!-- 相机画面 -->   <view class="my-container">   <!-- 显示相机画面 -->     <camera device-position="back" flash="off" binderror="error" style="width: 90%; height: 200px;"></camera>   </view>     <!-- 按钮集合 -->   <view class="my-container">     <!-- 拍照、录音、ocr 按钮 -->     <view class="button-row">       <!-- 拍摄照片按钮 -->       <button class="btn-normal btn-large" hover-class="btn-pressed" bind:tap="takePhoto">拍摄图片</button>       <!-- 录音得到 Question -->       <button class="btn-normal btn-large" hover-class="btn-pressed" bind:touchstart="startRecord" bind:touchend="stopRecord">长按提问</button>     </view>          <!-- caption 和 vqa 按钮 -->     <view class="button-row">       <!-- 发送预测 caption 请求 -->       <button class="btn-normal btn-large" hover-class="btn-pressed" bind:tap="predCaption">描述图片</button>       <!-- 发送预测 vqa 请求 -->       <button class="btn-normal btn-large" hover-class="btn-pressed" bind:tap="predVQA">回答问题</button>     </view>   </view> </scroll-view> 

用到的 wxss

/**index.wxss**/ page {   height: 100vh;   display: flex;   flex-direction: column; } .scrollarea {   flex: 1;   overflow-y: hidden; }  .btn-normal {   margin-top: 10px;   padding: 10px;   background-color: rgb(252, 226, 230);   color: black;   border-radius: 0ch;   border-color: brown;   border-width: 1px;   border-style: dotted;   cursor: pointer;   height: 70px;   line-height: 50px;   width: 90%;   text-align: center;   font-size: xx-large; }  .btn-large {   height: 300px; }  .btn-pressed {   background-color: rgb(202, 129, 140);   color: rgb(82, 75, 75); }  .btn-human {   background-color: darkseagreen; }  .btn-human-pressed {   background-color:rgb(89, 141, 89);   color: rgb(75, 82, 77); }  button:not([size=mini]) {   width: 90%; }  .useGuide {   margin-top: 10px;   margin-bottom: 10px;   width: 90%; }  .text-question {   margin-top: 10px;   width: 90%; }  .my-container {     display: flex;     flex-direction: column;     align-items: center;     justify-content: center;   }      .button-row {     display: flex;     justify-content: space-between;   width: 90%; }    .donot-display {   display: none; } 

js 部分。因为微信小程序给封装得很好,所以基本没有什么坑,按照这个写就行,基本不出错。要注意各种 success 方法,要用 success: (res) => {} 的写法,不然在里面调用 this 是识别不到的。

Page({ 	data: {     serverUrl: 'http://改成你的',  // 服务器地址      photoData: '',  // 用户拍摄的图片     speechData: '',  // 用户提问的录音文件     textQuestion: '',  // 用户提问文本     recorderManager: null,     textAnswer: '',  // vqa模型识别的文本   },   // 点击拍照的方法在这里 (按钮绑定在 wxml 就写好了)   takePhoto(e) {     console.log("拍摄照片")     const ctx = wx.createCameraContext();     ctx.takePhoto({       quality: 'low',       success: (res) => {         this.setData({           photoData: res.tempImagePath  // res.tempImagePath 就可以拿到拍到的照片文件的 object url 地址,把这个地址传给服务器,就可以把该文件传给服务器         });       }     });   },   // 控制长按录音的代码放在这里(按钮绑定在 wxml 就写好了)   startRecord() {     const recorderManager = wx.getRecorderManager();     this.setData({ recorderManager }); 	// 停止录音的回调方法;在这里我加了调用百度语音 api 的东西,这部分会另外写文详说,这里只放出来一部分。所以这里没有把录音文件上传,而是直接把语音识别的结果上传文件夹     recorderManager.onStop((res) => {       console.log('recorder stop', res);       this.setData({ speechData: res.tempFilePath });       var baiduAccessToken = wx.getStorageSync('baidu_yuyin_access_token');       // 读取文件并转为 ArrayBuffer       const fs = wx.getFileSystemManager();       fs.readFile({         filePath: res.tempFilePath,         success: (res) => {           const base64 = wx.arrayBufferToBase64(res.data);           wx.request({             url: 'https://vop.baidu.com/server_api',             data: {               format: 'pcm',               rate: 16000,               channel: 1,               cuid: 'sdfdfdfsfs',               token: baiduAccessToken,               speech: base64,               len: res.data.byteLength,             },             method: "POST",             header: {               'content-type': 'application/json'             },             success: (res) => {               wx.hideLoading();               console.log("拿到百度语音api返回的结果")               console.log(res.data);               var baiduResults = res.data.result;               console.log(baiduResults[0]);               if (baiduResults.lenth == 0) {                 wx.showToast({                   title: '未识别要语音信息!',                   icon: 'none',                   duration: 3000                 })} else {                   this.setData({textQuestion: baiduResults[0]});                 }             }           })         }       })     }); 	// 这里才是控制录音的参数;微信小程序端可以设置这些录音参数,因为后面要调用百度语音识别 api,该 api 仅支持采样率 16000 或 8000,对压缩格式也有要求,所以录音的时候要和 api 的要求保持一致     recorderManager.start({       format: 'PCM',       duration: 20000,  // 最长支持 20s       sampleRate:16000,       encodeBitRate: 48000,       numberOfChannels: 1,       success: (res) => {         console.log('开始录音');       },       fail: (err) => {         console.error('录音失败', err);       }     });   },   // 上传的代码放在这里   predVQA() {     if (this.data.photoData != '' && this.data.textQuestion != ''){       console.log('send img' + this.data.photoData);       wx.uploadFile({         filePath: this.data.photoData,         name: 'img',  // 文件对应 key,后端通过该 key 获取文件;前后端注意保持一致         url: this.data.serverUrl+'/vqa',         formData: {'question': this.data.textQuestion},         success: (res) => {            console.log('成功上传');            if (res.statusCode == 200) {             var answer = res.data             this.setData({ textAnswer: answer })           } else { console.error(res) }         },         fail: (err) => { console.error('上传失败'); }       })     }   }, }) 

网页端的实现

网页端就要复杂很多……掉过很多坑真的很难搞……(这里感谢 b站 up主 “前端石头”,其中摄像头拍照和录音的 js 代码参考了他的代码)

而且这里有 2 个关键的问题:

  1. 关于视频拍照:如果我把展示视频流的那个控件隐藏掉,那拍出来的照片就是黑的。在微信小程序里就不会有这个问题。原因是,它拍照的原理是,通过 canvas 控件在 video 控件上截图,如果你隐藏掉了,自然没有图可截,就是黑的。我找了很多资料,貌似没有别的解决方法,所以我只能把视频放很小,放角落里……
  2. 关于录音:js 调用硬件就是很有限制。因为我后面想接百度语音识别的 api,该 api 仅支持采样率 16000 或者 8000 的音频,但是 js 默认录音采样率 48000。我找到一些人说,在 constrains 里面传参,但是,不仅没用,而且传了之后会导致音频损坏……然后问了 chatgpt,它说 js 很难变,只能你先录好,然后通过代码改采样率。我试了直接传音频到服务器,然后 python 代码改采样率。但是 python 代码改采样率用的那个包,在 Windows 下运行会报错,还得下一个软件怎么怎么设置……就是很麻烦。所以,暂时没有找到优雅的解决方案。

html

<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head>     <meta charset="UTF-8">     <title>Title</title>     <link rel="stylesheet" href="{{ url_for('static', filename='css/full_button.css') }}" type="text/css"> </head> <body>     <div style="display: flex">         <div>             <video id="videoElement" autoplay="autoplay" muted="muted" style="width: 40px"></video>             <img id="photo" alt="你的照片" src="" style="display: none">         </div>         <div id="answer" class="answer-text">答案等待中...</div>     </div>      <div class="button-grid">         <button id="snapButton">拍摄照片</button>         <button id="recorderButton">录音</button>         <button id="captionButton">描述图片</button>         <button id="vqaButton">回答问题</button>     </div>  {#    <input type="text" id="textQuestion" placeholder="请输入问题...">#}     <script>         var imageBlob = null;  // 拍摄的图片         var speechBlob = null;  // 提出的问题          // 生成随机文件名         function randomFilename() {             let now = new Date().getTime();             let str = `xxxxxxxx-xxxx-${now}-yxxx`;             return str.replace(/[xy]/g, function(c) {                 const r = Math.random() * 16 | 0;                 const v = c === 'x' ? r : (r & 0x3 | 0x8);                 return v.toString(16)             })         }     </script>     <script type="text/javascript" src="../static/js/user_camera.js"></script>     <script type="text/javascript" src="../static/js/user_recorder.js"></script>     <script>         // 绑定 vqa 按钮         document.getElementById('vqaButton').onclick = function () {             if (imageBlob == null) {                 alert('请先拍摄照片,再点击“描述图片”按钮')             } else {                 if (speechBlob == null) {                     alert('您还没有提问,请先点击录音按钮录音提问')                 } else {                     let filename = randomFilename();                     const speechFormData = new FormData();                     // 注意,这里是第一个点:这里放进去的第一个参数是 key,后端就要通过这个 key 拿到文件。第二个参数是文件的二进制数据,blob,别搞错了!我会在 recorder.js 的代码里给这个 speechBlob 赋值,总之它应该是一个 Blob 对象。第三个参数是文件名,这个看你自己的需求。                     speechFormData.append('speech', speechBlob, filename+'.wav');                     // 这里是第二个点,把这个路径换成你的位置。                     // 而且我发现,localhost 和 127.0.0.1 居然是有区别的,                     // 我搞不太懂这二者的区别,但是有时候我填 127.0.0.1 就会告诉我跨域传数据之类的,                     // 总之很难……如果你部署到服务器的话,应该是要改成服务器的地址的                     fetch('http://localhost:8099/upload/speech', {                         method: 'POST',                         // 这里把 FormData 放到 body 传过去;如果你还要传别的数据,都放到这个 FormData 里就可以传过去                         body: speechFormData                     })                     .then(response => {                         console.log('response:', response);                         if (response.status === 200) {                             console.log('成功上传音频', response);                         }                     })                     .then(data => console.log('data:', data))                     .catch(error => console.error(error));                      const imgFormData = new FormData();                     imgFormData.append('img', imageBlob, filename+'.jpg');                     fetch('http://localhost:8099/upload', {                         method: 'POST',                         body: imgFormData                         })                         .then(response => {                             console.log('response:', response);                             if (response.status === 200) {                                 console.log('上传完成');                             }                             })                         .then(data => console.log('data:', data))                         .catch(error => console.error(error));                 }             }         };     </script> </body> </html> 

javascript 的部分

有两个文件,放在 static 文件夹的 js 文件夹下:

user_camera.js

class SnapVideo {     // 摄像头流媒体     stream;     // 页面dom     videoElement = document.getElementById('videoElement');     snapButton = document.getElementById('snapButton');     photoElement = document.getElementById('photo');     constructor() {         const constraints = {             audio: true,             video: {                 facingMode: "environment",  // "user" 代表前置摄像头                 width: 448,  // 视频宽度                 height: 448,                 frameRate: 60,  // 每秒 60 帧             }         };         // 绑定方法         this.snapButton.onclick = () => this.takeSnapshot();         // this.videoElement.width = constraints.video.width;         // this.videoElement.height = constraints.video.height;         // 获取摄像头流媒体         this.getUserMedia(constraints, (stream) => {             // 摄像头流媒体成功回调             this.stream = stream;             this.videoElement.srcObject = stream;         }, (e) => {             // 摄像头流媒体失败回调             if (e.message === 'Permission denied') {                 alert('您已经禁止使用摄像头');             }             console.log('navigator.getUserMedia error: ', e);         })     }     getUserMedia(constrains, success, error) {         if (navigator.mediaDevices && navigator.mediaDevices.getUserMedia) {             //最新的标准API             navigator.mediaDevices.getUserMedia(constrains).then(success).catch(error);         } else if (navigator.webkitGetUserMedia) {             //webkit核心浏览器             navigator.webkitGetUserMedia(constraints, success, error)         } else if (navigator.getUserMedia) {             //旧版API             navigator.getUserMedia(constraints, success, error);         }     }     // 拍照     takeSnapshot() {         console.log('点击了拍摄按钮');         // 利用 canvas 截取视频图片         const canvas = document.createElement('canvas');         const context = canvas.getContext('2d');         canvas.width = this.videoElement.videoWidth;         canvas.height = this.videoElement.videoHeight;         context.drawImage(this.videoElement, 0, 0, canvas.width, canvas.height);         this.photoElement.src = canvas.toDataURL('image/png');         canvas.toBlob(function (blob) {         	// 把 blob 赋给 imageBlob;注意这个 imageBlob 是在 html 文件中声明的!!             imageBlob = new Blob([blob], {type: "image/png"});         }, "image/png", 1);         // this.photoElement.style.display = 'block';     } }  new SnapVideo(); 

另一个文件是 user_recorder.js

// 录音 const recordBtn = document.getElementById('recorderButton');  if (navigator.mediaDevices.getUserMedia) {     let chunks = [];     // 注意,这里这个 audio 传参只能传 true,传别的,录到的音频就是损坏的!!     const constraints = { audio: true };     navigator.mediaDevices.getUserMedia(constraints).then(         stream => {             const mediaRecorder = new MediaRecorder(stream);             recordBtn.onclick = () => {                 console.log("点击");                 if (mediaRecorder.state === "recording") {                     mediaRecorder.stop();                     recordBtn.textContent = "录音结束";                 } else {                     mediaRecorder.start();                     recordBtn.textContent = "录音中...";                 }             };             mediaRecorder.ondataavailable = e => {                 chunks.push(e.data);             };             mediaRecorder.onstop = e => {             	// 一样的,把 blob 赋给 speechBlob,这个也是在 html 里面的 <script> 声明的                 speechBlob = new Blob(chunks, {type: "audio/wav"});                 chunks = [];             }         },         () => { console.error("授权失败!"); }     ); } else {     console.error("浏览器不支持 getUserMedia"); } 

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