《ESP32-S3使用指南—IDF版 V1.6》第六十三章运动侦测实验

正点原子运营 · 发表于 14 小时前

第六十三章运动侦测实验

1）实验平台：正点原子DNESP32S3开发板

2）章节摘自【正点原子】ESP32-S3使用指南—IDF版 V1.6

3）购买链接：https://detail.tmall.com/item.htm?&id=768499342659

4）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/boards/esp32/ATK-DNESP32S3.html

5）正点原子官方B站：https://space.bilibili.com/394620890

6）正点原子DNESP32S3开发板技术交流群：132780729

乐鑫AI库中提供了一种名为运动侦测API接口的功能。该功能的原理非常简单：只需要获取两张图像数据，然后通过AI计算判断这两个图像是否匹配。如果图像不匹配，则说明当前处于运动状态；如果图像匹配，则说明当前图像处于相对静止状态。本章，我们调用乐鑫AI库的运动侦测API接口来实现运动侦测功能。
本章分为如下几个部分：
63.1 硬件设计
63.2 软件设计
63.3 下载验证

63.1 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运动侦测。

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。

63.2 软件设计

63.2.1 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63.2.1.1 程序流程图

63.2.2 程序解析
在本章节中，我们将重点关注两个文件：esp_motion_detection.cpp和esp_motion_detection.hpp。其中，esp_motion_detection.hpp主要声明了esp_motion_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_motion_detection.cpp文件中的函数。
接下来，我们将详细解析esp_motion_detection_ai_strat函数的工作原理。

TaskHandle_t camera_task_handle;
TaskHandle_t ai_task_handle;
QueueHandle_t xQueueFrameO = NULL;
QueueHandle_t xQueueAIFrameO = NULL;
/**
* @brief 摄像头图像数据获取任务
* [url=home.php?mod=space&uid=271674]@param[/url] 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)
{
/* 以队列的形式发送 */
xQueueSend(xQueueFrameO, &camera_frame, portMAX_DELAY);
}
}
}
/**
* @brief 摄像头图像数据传入AI处理任务
* @param arg：未使用
* @retval 无
*/
static void esp_ai_process_handler(void *arg)
{
arg = arg;
camera_fb_t *face_ai_frameI = NULL;
camera_fb_t *face_ai_frameI2 = NULL;
while(1)
{
/* 以队列的形式获取摄像头图像数据 */
if (xQueueReceive(xQueueFrameO, &face_ai_frameI, portMAX_DELAY))
{
if (xQueueReceive(xQueueFrameO, &face_ai_frameI2, portMAX_DELAY))
{
/* 判断图像是否出现运动 */
uint32_t moving_point_number = dl::image::
get_moving_point_number(
(uint16_t *)face_ai_frameI->buf,
(uint16_t *)face_ai_frameI2->buf,
face_ai_frameI->height,
face_ai_frameI->width, 8, 15);
if (moving_point_number > 50)
{
printf("Something moved\r\n");
/* 此处是在图像中绘画检测效果 */
dl::image::draw_filled_rectangle(
(uint16_t *)face_ai_frameI2->buf,
face_ai_frameI2->height,
face_ai_frameI2->width, 0, 0, 40, 40);
}
else
{
printf("Something not moved\r\n");
}
esp_camera_fb_return(face_ai_frameI);
/* 以队列的形式发送AI处理的图像 */
xQueueSend(xQueueAIFrameO, &face_ai_frameI2, 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_motion_detection_ai_strat(void)
{
/* 创建队列及任务 */
xQueueFrameO = xQueueCreate(5, sizeof(camera_fb_t *));
xQueueAIFrameO = xQueueCreate(5, sizeof(camera_fb_t *));
xTaskCreatePinnedToCore(esp_camera_process_handler,
"esp_camera_process_handler", 4 * 1024, NULL,
5, &camera_task_handle, 1);
xTaskCreatePinnedToCore(esp_ai_process_handler, "esp_ai_process_handler",
6 * 1024, NULL, 5, &ai_task_handle, 1);
if (xQueueFrameO != NULL
|| xQueueAIFrameO != NULL
|| camera_task_handle != NULL
|| ai_task_handle != NULL)
{
return 0;
}
return 1;
}

复制代码

上述原理非常简单：只需要在ai_task_handle任务下获取两张图像数据，然后通过AI计算判断这两个图像是否匹配。如果图像不匹配，则说明当前处于运动状态；如果图像匹配，则说明当前图像处于相对静止状态，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。

63.3 下载验证
程序下载成功后，当检测到图像变化时，图像左上角有蓝色块闪烁。

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