《ESP32-S3使用指南—IDF版 V1.6》第六十三章 运动侦测实验

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）

• 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。

1. 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 * @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)        {            /* 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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