基于SEA-S7的二维码识别系统设计与设备清单

2019年的SEU-Xilinx国际暑期学校项目是基于SEA-S7的二维码识别系统，由戴荣时担任组长，团队成员包括张陈睿、程嘉轩和孙沐天，他们分别负责不同的任务。这个项目的核心功能是通过摄像头采集图像，然后通过预处理提取二维码特征并进行识别。系统主要设备包括MIPI摄像头、HDMI-MiniHDMI转接头和SEA-S7 FPGA。 设计过程分为三个部分： 1. 小组成员分工明确：组长戴荣时负责二维码识别算法的设计和编写，张陈睿负责摄像头数据预处理和接口优化，程嘉轩负责AWS服务器端的配置与通信，孙沐天则专注于ESP32的通讯功能调试。 2. 设计概述： - 功能说明：系统通过摄像头获取实时图像，进行灰度转换和二值化处理，选择中央400x400像素区域进行特征识别。识别结果通过SPI协议由FPGA发送给ESP32，进一步传输到AWS云端。设计注重效率，通过扫描100x100像素模块来减少处理时间。 - 设备清单：关键设备有MIPI摄像头（用于图像采集）、HDMI转接头（接口转换）、SEA-S7 FPGA（图像处理和通信核心）。 3. 详细设计： - 图像处理流程：摄像头捕获的原始24位RGB数据经过预处理，转化为灰度并二值化，仅保留单比特信息。受限于板载资源，选择了400x400区域，并将其进一步划分为100x100的像素块，按照交叉原则进行扫描，以提高识别速度。特征匹配采用多线宽和25点匹配，利用欧氏距离判断误差，确保二维码特征的准确识别。 - 通信架构：识别到二维码后，FPGA通过SPI协议通知ESP32，后者与AWS IoT平台连接，实现云端数据上传。开发过程中，团队首先在AWS IoT平台上创建资源，如事物和证书，并配置终端节点地址。接着搭建ESP-IDF开发环境，以便与云端进行有效交互。 在整个设计过程中，团队充分考虑了资源利用效率和处理速度，以实现高效且稳定的二维码识别系统。此外，文档还提到可能有附件提供更详细的技术细节和步骤，但由于篇幅原因未在此详述。