2021年电赛f题讲解

2021年电赛F题是一道比较典型的嵌入式系统设计题目，主要考察选手对于嵌入式系统设计的基本理解和应用能力。下面是对该题目的详细讲解：

## 题目描述

题目要求设计一个基于 STM32 单片机的嵌入式系统，实现人脸识别功能，并将识别结果存储到 SD 卡上。具体要求如下：

1. 系统需要连接一个摄像头，实时获取摄像头中的图像数据。

2. 系统需要对摄像头中的图像数据进行预处理和特征提取，然后使用人脸识别算法进行识别。

3. 系统需要将识别结果实时显示在 LCD 屏幕上，并将识别结果存储到 SD 卡上。

4. 系统需要具有良好的实时性和稳定性，能够保证高效运行和可靠性。

## 解题思路

### 硬件设计

根据题目要求，系统需要连接一个摄像头、一个 LCD 屏幕和一个 SD 卡，因此需要进行相应的硬件设计。具体步骤如下：

1. 选择合适的摄像头模块，例如 OV7670 模块，将其与 STM32 单片机进行连接。

2. 选择合适的 LCD 屏幕模块，例如 2.8 英寸 TFT LCD 屏幕，将其与 STM32 单片机进行连接。

3. 选择合适的 SD 卡模块，例如 Micro SD 卡模块，将其与 STM32 单片机进行连接。

### 软件设计

根据题目要求，系统需要实现图像预处理、特征提取和人脸识别等功能，因此需要进行相应的软件设计。具体步骤如下：

1. 使用 STM32 的 DMA 功能，实现摄像头模块的数据采集和传输，将图像数据存储到内存中。

2. 使用 OpenCV 等图像处理库，进行图像预处理和特征提取，例如图像降噪、灰度化、直方图均衡化、人脸检测和特征提取等。

3. 使用人脸识别算法，例如 PCA、LDA、SVM 等算法，进行人脸识别。

4. 使用 LCD 屏幕模块和相应的驱动程序，实现识别结果的实时显示。

5. 使用 SD 卡模块和相应的驱动程序，实现识别结果的存储和读取。

### 结果测试

完成软件和硬件设计后，需要进行系统测试，检验系统功能是否正常。具体步骤如下：

1. 使用测试数据进行测试，例如使用已知的人脸图像进行测试。

2. 测试系统的识别准确率和识别速度，评估系统性能。

3. 测试系统的稳定性和可靠性，评估系统的实际应用效果。

## 总结

2021年电赛F题是一道比较具有挑战性的嵌入式系统设计题目，主要考察选手的综合能力和实际应用能力。在解决该题目时，需要全面考虑系统的硬件和软件设计，注重系统的实时性和稳定性，同时结合实际情况进行相应的优化和改进。