ART-Pi结合RT-Thread实现低成本人脸识别系统

18 下载量 153 浏览量 更新于2024-11-25 7 收藏 140.83MB ZIP 举报
资源摘要信息:"【RT-Thread作品秀】基于ART-Pi的人脸识别系统-电路方案" 知识点概述: 1. **人脸识别系统开发背景**: 在当前的科技领域,人脸识别技术已经成为众多安全系统的核心技术之一。作者Signx提出了一种基于ART-Pi开发板的人脸识别系统方案,旨在通过使用RT-Thread操作系统和STM32单片机来降低人脸识别系统的成本。 2. **系统硬件组成**: - **ART-Pi开发板**: 一种基于STM32微控制器的开发板,具有良好的扩展性和稳定性。 - **OV2640摄像头**: 一种常用的摄像头模块,具备CMOS图像传感器,广泛用于图像采集。 - **spi显示屏**: 用于在本地显示摄像头捕获的图像,虽然在文档中未完成。 - **人脸识别模块**: 实现人脸检测与识别功能,用于安全开锁等场景。 - **云平台接入**: 通过tencent Cloud云平台实现数据的远程存储和管理。 3. **开发环境及版本**: - **RT-Thread版本**: 4.0.2,这是一个实时操作系统,它提供了丰富的组件和模块,便于快速开发和部署。 - **开发工具**: rt-studio V2.0.0,这是一个基于RT-Thread的集成开发环境,可以简化开发流程。 4. **系统实现的功能**: - **连接摄像头OV2640**: 使用fish指令来初始化和启动摄像头。 - **显示功能**: 将摄像头捕获的数据传输至电脑屏幕,并可选择传输至spi显示屏。 - **人脸识别开锁**: 利用人脸识别算法来识别用户,实现智能开锁功能。 - **云平台功能**: 使系统具备上传数据到云平台的能力,如tencent Cloud。 5. **系统开发中的技术难点**: - **组件库缺失**: 在开发过程中,作者遇到了art-pi组建库中缺失ov2640软件包的问题,需要手动添加io口定义及初始化。 - **硬件接口定义**: 文档中提到了摄像头接口的定义,包括IIC SCCB接口、同步信号引脚和像素时钟引脚,这些定义对于确保摄像头与STM32单片机的正确通信至关重要。 6. **软件框架与模块**: 软件框架包括硬件框架和软件模块两部分,其中硬件框架基于art-pi官方开发板和OV2640摄像头,使用DMA(Direct Memory Access)和DCMI(Digital Camera Media Interface)技术,以支持高速数据传输。软件模块则涉及到系统内部的各个功能组件,包括摄像头控制、图像处理、人脸识别算法以及与云平台的交互等。 7. **思维导图**: 文档提到了系统思维脑图的存在,虽然具体图像未提供,但可以推断该导图是用于梳理和展示整个系统的逻辑结构和软件模块的组织方式。 8. **开发资源**: 文档提到了几个关键资源文件,包括系统设计说明的.docx文档,电路图.png,以及相关的截图文件。这些资源对于理解整个项目的详细实现非常有帮助。代码地址.txt文件可能包含了实际的代码片段或仓库链接,而smartLock.zip可能包含了相关的软件代码或设计文件。 总结: 本项目通过整合RT-Thread实时操作系统与STM32微控制器,成功开发了一套基于ART-Pi开发板的人脸识别系统。通过使用开源硬件组件与软件框架,以及对硬件接口的深入理解,解决了组件库缺失的技术问题,并为未来的功能扩展打下了良好的基础。该系统不仅可以应用于本地人脸识别开锁,还可以通过云平台实现数据的上云和远程管理,具有很高的实用价值和市场潜力。
2021-04-19 上传
概述当前国内物联网市场的云端生态已经相对完善,但物联网终端设备仍然各成一家、相互隔绝,需要在多种场景下进一步规范化物联网终端软硬件接口。 本作品针对这一市场痛点,以ART-Pi开发板和RTT操作系统为基础,从软件接口层构建一个相对统一设备至设备(D2D)与设备至云端(D2C)的小型通信接口,使用多种输入设备与多种输出设备验证其实际效能,为RTT与STM32强强联合实现“全连接”的目标提供一个最优实践与解决方案。 项目应用场景:工业现场、车载与家庭环境。 开发环境硬件:ART-Pi开发板 RT-Thread版本:4.0.3 开发工具及版本:RT-Thread Studio版本: 1.1.5 RT-Thread使用情况概述内核部分: 调度器:创建多个线程来实现不同的工作。 信号量:用来同步线程。 事件集:通知数据采集完成 组件部分: Sensor框架,SAL 套接字抽象层 Sensor框架:将温湿度传感器注册到sensor上。使用该框架提高了代码的复用性。 SAL 套接字抽象层:该组件实现了对不同网络协议栈或网络实现接口的抽象,并对上层提供一组标准的API接口,方便网络应用的开发与稳定性。 驱动部分: Pin设备:通过控制GPIO高低电平控制外接设备。 串口设备:监控系统运行状态,可作为输入控制。 第三方软件包部分: cJSON:C语言实现的极简的解析 JSON 格式的软件包。 onenet: RT-Thread 针对 OneNET 平台连接做的的适配,通过这个软件包,可以让设备在 RT-Thread 上非常方便的连接 OneNet 平台,完成数据的发送、接收、设备的注册和控制等功能。 Paho-mqtt,:本软件包是在 Eclipse paho-mqtt 源码包的基础上设计的一套 MQTT 客户端程序。 Webclient:提供设备与 HTTP Server 的通讯的基本功能。 硬件框架硬件设备以ART-Pi开发板及其板载设备为主。 软件框架说明软件框架以标准RT-Thread操作系统为基础,通过添加网络模块AP6212的设备驱动,以及SAL 套接字抽象层,实现系统的基础联网功能。 在此基础上,添加cJSON 、onenet、paho-mqtt 软件支持,并在onenet云端建立基于MQTT的产品与设备,将身份认证信息写入软件包,实现系统通过MQTT协议与云端服务器远程通信协议支持。 最后,基于系统和第三方MQTT协议的API接口,实现业务代码。添加设备节点与解析程序,并以线程的形式载入系统中。 软件模块说明应用软件的关键业务代码部分基于系统和第三方MQTT协议的API接口实现,并以动态创建线程的方式加入到RT-Thread系统中。 关键操作主要有两步: 获取传感器信息,并上传至服务器; 接收onenet的远程MQTT服务器发来的信息,解析并转换为底层硬件的执行指令,控制底层硬件的状态。 演示效果比赛感悟通过这次比赛,更加深刻的认识到了RT-Thread不只是一个操作系统内核,而是代表了整个嵌入式生态。作为一名 RTOS 的开发者,也许比赛前对 RT-Thread 还比较陌生。然而,随着深入接触,逐渐发现 RT-Thread 的魅力和它相较于其他同类型 RTOS 的种种优越之处。RT-Thread 是一款完全由国内团队开发维护的嵌入式实时操作系统(RTOS),具有完全的自主知识产权。经过近 12 个年头的沉淀,伴随着物联网的兴起,它正演变成一个功能强大、组件丰富的物联网操作系统。 总而言之,RT-Thread在这次比赛中充分发挥了一个物联网操作系统及其生态所蕴含的优势,这是以往嵌入式开发中由工程师只能自己手动搭建软件系统所远不能及的,衷心祝愿RT-Thread 社区越办越好,走向产业,走向世界。