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1)实验平台:正点原子ESP32S3开发板
2)购买链接:https://detail.tmall.com/item.htm?id=768499342659
3)全套实验源码+手册+视频下载地址:http://www.openedv.com/thread-347618-1-1.html
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5)正点原子手把手教你学ESP32S3快速入门视频教程:https://www.bilibili.com/video/BV1sH4y1W7Tc
6)正点原子FPGA交流群:132780729
第六十一章 二维码识别实验
乐鑫ESP-WHO二维码识别是乐鑫公司推出的二维码识别技术。该技术通过特定的算法和程序,可以快速、准确地识别二维码,读取其中的数据并进行相应的处理。本章,我们使用乐鑫AI库来实现二维码识别功能。
本章分为如下几个部分:
61.1 硬件设计
61.2 软件设计
61.3 下载验证
61.1 硬件设计
1. 例程功能
本章实验功能简介:使用乐鑫官方的ESP32-WHO AI库对OV2640和OV5640摄像头输出的数据进行二维码识别。
2. 硬件资源
1)LED灯
LED-IO1
2)XL9555
IIC_INT-IO0(需在P5连接IO0)
IIC_SDA-IO41
IIC_SCL-IO42
3)SPILCD
CS-IO21
SCK-IO12
SDA-IO11
DC-IO40(在P5端口,使用跳线帽将IO_SET和LCD_DC相连)
PWR- IO1_3(XL9555)
RST- IO1_2(XL9555)
4)CAMERA
OV_SCL-IO38
OV_SDA- IO39
VSYNC- IO47
HREF- IO48
PCLK- IO45
D0- IO4
D1- IO5
D2- IO6
D3- IO7
D4- IO15
D5- IO16
D6- IO17
D7- IO18
RESET-IO0_5(XL9555)
PWDN-IO0_4(XL9555)
3. 原理图
本章实验使用的KPU为ESP32-S3的内部资源,因此并没有相应的连接原理图。
61.2 软件设计
61.2.1 程序流程图
程序流程图能帮助我们更好的理解一个工程的功能和实现的过程,对学习和设计工程有很好的主导作用。下面看看本实验的程序流程图:
图61.2.1.1 程序流程图
61.2.2 程序解析
在本章节中,我们将重点关注两个文件:esp_qr_detection.cpp和esp_qr_detection.hpp。其中,esp_qr_detection.hpp主要声明了esp_qr_detection函数,其内容相对简单,因此我们暂时不作详细解释。本章节的核心关注点是esp_qr_detection.cpp文件中的函数。
接下来,我们将详细解析esp_qr_detection_ai_strat函数的工作原理。
- TaskHandle_t camera_task_handle;
- QueueHandle_t xQueueAIFrameO = NULL;
- /**
- * @brief 二维码识别
- * @param camera_frame:图像指针
- * @retval 无
- */
- extern "C" void esp_qr_scanner(camera_fb_t *camera_frame)
- {
- esp_image_scanner_t *esp_scn = esp_code_scanner_create();
- esp_code_scanner_config_t config = {ESP_CODE_SCANNER_MODE_FAST,
- ESP_CODE_SCANNER_IMAGE_RGB565,
- camera_frame->width, camera_frame->height};
- esp_code_scanner_set_config(esp_scn, config);
- int decoded_num = esp_code_scanner_scan_image(esp_scn, camera_frame->buf);
- if (decoded_num)
- {
- dl::image::draw_filled_rectangle((uint16_t *)camera_frame->buf,
- camera_frame->height,
- camera_frame->width, 0, 0, 20, 20);
- esp_code_scanner_symbol_t result = esp_code_scanner_result(esp_scn);
- printf("Decoded %s symbol "%s"\n", result.type_name, result.data);
- }
-
- esp_code_scanner_destroy(esp_scn);
- }
- /**
- * @brief 摄像头图像数据获取任务
- * @param arg:未使用
- * @retval 无
- */
- static void esp_camera_process_handler(void *arg)
- {
- arg = arg;
- camera_fb_t *camera_frame = NULL;
- while (1)
- {
- /* 获取摄像头图像 */
- camera_frame = esp_camera_fb_get();
- if (camera_frame)
- {
- /* 二维码识别 */
- esp_qr_scanner(camera_frame);
- /* 以队列的形式发送 */
- xQueueSend(xQueueAIFrameO, &camera_frame, portMAX_DELAY);
- }
- }
- }
- /**
- * @brief AI图像数据开启
- * @param 无
- * @retval 1:创建任务及队列失败;0:创建任务及对了成功
- */
- uint8_t esp_qr_detection_ai_strat(void)
- {
- /* 创建队列及任务 */
- xQueueAIFrameO = xQueueCreate(5, sizeof(camera_fb_t *));
- xTaskCreatePinnedToCore(esp_camera_process_handler,
- "esp_camera_process_handler", 4 * 1024,
- NULL, 5, &camera_task_handle, 1);
-
- if (xQueueAIFrameO != NULL
- || camera_task_handle != NULL)
- {
- return 0;
- }
- return 1;
- }
复制代码 在上述源码中,我们首先创建了一个消息队列和一个AI处理任务。消息队列用于传输图像数据,而AI处理任务则负责获取图像数据并进行二维码识别。如果识别成功,串口将打印成功的内容;如果识别失败,串口将打印失败的内容。最后,我们使用消息队列将当前图像数据传输至LCD进行显示。
61.3 下载验证
程序下载成功后,如果在检测过程中发现二维码,该系统会对当前二维码进行解码,并把解码内容以串口形式输出。另外,当检测二维码时,图像左上角显示蓝色矩形弹出,如下图。
图61.3.1 二维码识别效果图 |
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