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『파이썬으로 구현하는 AI 자율주행 자동차 with 아두이노 자동차 만들기』책의 핵심은 이미지 처리를 통해 자율주행을 구현하는 방법을 파이썬 코드를 사용하여 설명하며, 이를 이해 및 습득하고, 실제 자율주행 자동차를 구현해보며 인공지능을 이해하고 활용하는 것입니다.

이 책은 크게 두 부분으로 나누어져 있습니다. 첫 번째, PC에서 파이썬을 사용하여 자율주행 자동차를 만드는 과정을 다룹니다. 이 챕터에서는 파이썬 코드를 사용하여 인공지능을 어떻게 적용하며, 영상 처리를 어떻게 수행하는지에 대한 학습이 이루어집니다. 두 번째, 아두이노를 활용하여 웹을 통한 영상 스트리밍 및 원격 조종이 가능한 자동차를 만드는 것이 목표입니다. 이 과정에서 아두이노를 이용한 웹 서버 구축, 모터 제어, OLED 등에 대한 학습이 이루어지며, 최종적으로는 웹을 통해 조종 가능한 자동차를 제작합니다.

이 책을 통해 직접 인공지능 자율주행 자동차를 만들어보며 인공지능을 이해하고 자연스럽게 파이썬과 아두이노의 지식을 습득할 수 있게 됩니다. 예제 소스 코드, 저자에게 질문하는 방법은 “4~5쪽” 앤써북 독자지원센터의 책 전용 게시판을 참고합니다. 이 책의 실습 키트와 구성 부품 안내와 구매처는 6, 15쪽을 참고합니다.

CHAPTER 01 자율주행 자동차 시작

01 자율주행 자동차란
02 AI 자동차 조립하기
- 구성품 리스트
- 조립하기
- 아두이노 AI 자동차 부위 명칭
- 각 부위에 따른 명칭
- 자동차 웹으로 접속하여 조종하기

CHAPTER 02 개발환경구성 및 파이썬 기초 문법 익히기

01 파이썬이란
02 파이썬 언어의 특징 및 장점
03 파이썬 개발환경 구성
04 아나콘다 다운로드 및 설치
05 VS Code(비주얼스튜디오코드) 다운로드 및 설치
06 VS Code(비주얼스튜디오코드)에 유용한 기능 설치
07 파이썬 기초 문법
(1) print
(2) input
(3) 변수 - 숫자형, 문자형, 소수점형, BOOL형
(4) 자료형 - 리스트, 튜플, 디셔너리, set
(5) 연산 - 사칙연산, 논리연산, 비교연산
(6) 조건문
(7) 반복문 - while, for 반복문
(8) 오류 및 예외처리
(9) 함수
(10) 클래스
(11) 주석
(12) import
(13) 변수의 범위

CHAPTER 03 OpenCV를 활용한 자동차 조종하기

01 작업영역 폴더 추가하기
02 OpenCV로 자동차 영상 받기
- 자율주행 자동차 영상 스트리밍 데이터 확인
- 영상 프트리밍 데이터 OpenCV를 이용하여 영상 출력
- 이미지의 아랫부분 1/2만 잘라 출력하기
- 이미지의 사이즈를 224×224로 조절
03 OpenCV로 자동차 조종하기
- OpenCV를 이용한 키보드 값 확인
- 키보드 값에 따른 조건문 추가
- 조종 기능을 추가하여 자동차 조종하기

CHAPTER 04 인공지능 자율주행 자동차 만들기

01 트랙 만들기
02 주행 이미지 데이터 수집하기
- 폴터 생성하고 이미지 1장 저장하기
- 주행 이미지 저장하기
- 주행 데이터 모으기
03 수집된 데이터 학습하기
04 학습데이터 적용하여 자율주행
- 티처블머신의 예측 예제코드로 확인하기
- 쓰레드를 이용하여 영상 수신부와 분리
- 경로 예측
- 자율주행
- 95% 이상일 때만 조종하여 성능 높이기
- 주요 변경 사항

CHAPTER 05 OpenCV를 자율주행 자동차 만들기

- 라이브러리 설치
01 OpenCV로 영상처리 하기
- 자동차의 영상을 OpenCV를 이용하여 출력하기
- 색상 필터링으로 검정색 선 추출
- 영상처리를 통한 무게 중심 찾기
02 OpenCV로 자율주행하기
- 영상처리를 통한 자율주행 완성
- 쓰레드를 이용하여 자율주행 성능 높이기

CHAPTER 06 인공지능 객체 검출하여 자율주행하기

- 라이브러리 설치
- 객체 이미지 인쇄하기
01 Yolo를 이용한 객체 검출하기
- yolov5 기본 모델 사용해서 객체 검출하기
02 새로운 객체를 라벨링하여 추가하기
- 버튼을 눌러 이미지 저장하기
- Yolov5 모델 라벨링하기
- Yolov5 모델 학습하기
- 학습한 객체 검출하기
- 쓰레드 사용하여 객체 검출
03 객체 탐지를 자율주행에 구현하기
- 자율주행과 객체 검출 동시에 사용하기
- 자율주행에 객체 검출 결과 반영하기

CHAPTER 07 아두이노 자동차 개발환경 구성

01 아두이노란?
- 아두이노란 무엇인가?
- 우리는 아두이노를 어떻게 동작 시키는가?
- 아두이노로 무엇을 만들 수 있나?
- 왜 세계 여러 사람이 아두이노를 사용하는가?
- 인공지능과 아두이의 만남
- 아두이노 보드 종류
02 아두이노 설치하기
03 아두이노에 ESP32 개발환경 구성하기

CHAPTER 08 아두이노 자동차 기능 테스트

- 아두이노 코드 폴더 구조
01 LED 테스트
- 2초마다 LED를 깜빡이는 코드
- LED의 밝기를 점점 밝게하는 코드
- map 함수 사용 밝기를 점점 밝게하는 코드
02 시리얼통신
- 시리얼통신으로 1초마다 hello 전송
- 시리얼통신으로 1초마다 hello 전송 줄바꿈
- 통신속도 변경
- 통신으로 응답하기
- 통신으로 LED 밝기조절
03 모터 구동하기
- 모터를 정방향으로 동작
- 자동차를 전진, 후진, 좌회전, 우회전으로 동작
- 자동차의 이동 방향을 함수를 사용하여 간결하게 수정
04 OLED 테스트
- 라이브러리 설치
- OLED를 테스트하는 코드
- OLED와 모터를 같이 사용하기
05 EEPROM 테스트
- EPROM에 데이터 쓰기
- EPROM에 데이터 읽기
- EPROM에 랜덤한 이름 부여하기
06 WIFI 접속

CHAPTER 09 웹 서버로 조종하는 자동차 만들기

01 라이브러리 설치
02 웹서버로 조종하는 자동차 최종 코드 작성하기
03 코드 설명