《DNESP32S3使用指南-IDF版_V1.6》第六十一章 二维码识别实验

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第六十一章 二维码识别实验

乐鑫ESP-WHO二维码识别是乐鑫公司推出的二维码识别技术。该技术通过特定的算法和程序，可以快速、准确地识别二维码，读取其中的数据并进行相应的处理。本章，我们使用乐鑫AI库来实现二维码识别功能。

本章分为如下几个部分：

61.1 硬件设计

61.2 软件设计

61.3 下载验证

61.1 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二维码识别。

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。

61.2 软件设计

61.2.1 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61.2.1.1 程序流程图

61.2.2 程序解析

在本章节中，我们将重点关注两个文件：esp_qr_detection.cpp和esp_qr_detection.hpp。其中，esp_qr_detection.hpp主要声明了esp_qr_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_qr_detection.cpp文件中的函数。

接下来，我们将详细解析esp_qr_detection_ai_strat函数的工作原理。

TaskHandle_t camera_task_handle;

QueueHandle_t xQueueAIFrameO = NULL;

/**

* @brief       二维码识别

* @param       camera_frame：图像指针

* @retval      无

*/

extern "C" void esp_qr_scanner(camera_fb_t *camera_frame)

{

    esp_image_scanner_t *esp_scn = esp_code_scanner_create();

esp_code_scanner_config_t config = {ESP_CODE_SCANNER_MODE_FAST,

                                  ESP_CODE_SCANNER_IMAGE_RGB565,

                                 camera_frame->width, camera_frame->height};

    esp_code_scanner_set_config(esp_scn, config);

    int decoded_num = esp_code_scanner_scan_image(esp_scn, camera_frame->buf);

    if (decoded_num)

    {

        dl::image::draw_filled_rectangle((uint16_t *)camera_frame->buf,

                                          camera_frame->height,

camera_frame->width, 0, 0, 20, 20);

        esp_code_scanner_symbol_t result = esp_code_scanner_result(esp_scn);

        printf("Decoded %s symbol \"%s\"\n", result.type_name, result.data);

    }

   

    esp_code_scanner_destroy(esp_scn);

}

/**

* @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)

        {

            /* 二维码识别 */

            esp_qr_scanner(camera_frame);

            /* 以队列的形式发送 */

            xQueueSend(xQueueAIFrameO, &camera_frame, 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_qr_detection_ai_strat(void)

{

    /* 创建队列及任务 */

    xQueueAIFrameO = xQueueCreate(5, sizeof(camera_fb_t *));

xTaskCreatePinnedToCore(esp_camera_process_handler,

                        "esp_camera_process_handler", 4 * 1024,

NULL, 5, &camera_task_handle, 1);

   

    if (xQueueAIFrameO != NULL

        || camera_task_handle != NULL)

    {

        return 0;

    }

    return 1;

}

在上述源码中，我们首先创建了一个消息队列和一个AI处理任务。消息队列用于传输图像数据，而AI处理任务则负责获取图像数据并进行二维码识别。如果识别成功，串口将打印成功的内容；如果识别失败，串口将打印失败的内容。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。

61.3 下载验证

程序下载成功后，如果在检测过程中发现二维码，该系统会对当前二维码进行解码，并把解码内容以串口形式输出。另外，当检测二维码时，图像左上角显示蓝色矩形弹出，如下图。

图61.3.1 二维码识别效果图