Spresense純正カメラで撮影した画像をUSB経由でMacに転送し、Discordへ通知する

Sony Spresenseと純正カメラを用いて画像を撮影し、
SDカードを使用せずにUSBシリアル通信でMacへ画像データを転送、
Pythonで画像変換後、Discordへ自動送信する仕組みを作成しました。

SDカードのフォーマットやファイルシステムの制約を避けたい場合の
一例として共有します。

Spresenseで撮影した画像を取得する
SDカードを使わずにPCへ画像を保存する
撮影結果をDiscordに通知する

Spresense純正カメラで画像を撮影
RAW画像データをUSBシリアルでMacへ送信
Mac側でPNG画像に変換
Discord Webhookを使って自動投稿

Sony Spresense メインボード
Spresense 純正カメラモジュール
MacBook（USB接続）

Arduino IDE（Spresense対応）
Python 3.11

pyserial
pillow
numpy
requests

システム構成

本システムは、以下の流れで動作します。
1. Spresenseに接続した純正カメラで画像を撮影する
2. 撮影した画像をRAW形式で取得する
3. USBシリアル通信を用いてMacへ画像データを送信する
4. Mac側でRAW画像をPNG形式に変換する
5. 生成した画像をDiscordへ自動送信する

実装内容

Spresense側プログラム（Arduino）

Spresenseでは、カメラから取得した画像をRAW形式で扱い、
画像サイズ（4バイト）と画像データ本体をUSBシリアル経由で送信します。
文字列出力は行わず、バイナリ通信に専念する構成としました。


#include <Camera.h>

static bool sent = false;

void cam_cb(CamImage img) {
  if (sent || !img.isAvailable()) return;
  sent = true;

  uint32_t size = img.getImgSize();
  uint8_t* buf = img.getImgBuff();

  Serial.write((uint8_t*)&size, 4);
  Serial.write(buf, size);
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(1000);

  theCamera.begin();
  theCamera.startStreaming(true, cam_cb);
}

void loop() {}

Mac側：画像データ受信（Python）

USBシリアル経由で画像サイズとRAWデータを受信し、
image.raw として保存します。


import serial
import struct

ser = serial.Serial("/dev/tty.usbserial-XXXX", 115200)

size_bytes = ser.read(4)
size = struct.unpack("<I", size_bytes)[0]

data = ser.read(size)

with open("image.raw", "wb") as f:
    f.write(data)

画像変換（RAW → PNG）

RGB565形式のRAW画像をRGB888に変換し、PNGとして保存します。


from PIL import Image
import numpy as np

W, H = 320, 240

with open("image.raw", "rb") as f:
    data = f.read()

arr = np.frombuffer(data, dtype=np.uint16).reshape((H, W))
r = ((arr >> 11) & 0x1F) << 3
g = ((arr >> 5)  & 0x3F) << 2
b = (arr & 0x1F) << 3

rgb = np.dstack((r, g, b)).astype(np.uint8)
img = Image.fromarray(rgb, "RGB")
img.save("image.png")

Discordへ送信

DiscordのWebhookを利用して、生成した画像を自動投稿します。
※Webhook URLは伏字にしています。


import requests

WEBHOOK_URL = "https://discord.com/api/webhooks/XXXXXXXX"

with open("image.png", "rb") as f:
    files = {"file": f}
    requests.post(WEBHOOK_URL, files=files)