Arduino ESP-CAM使用Tensorflow Lite实现人的识别检测

TensorFlow Lite 是一种用于低运算能力终端的开源深度学习框架。它适用于微控制器和其他一些仅有数千字节内存的设备。它可以直接在“裸机”上运行,不需要操作系统支持、任何标准 C/C++ 库和动态内存分配。核心运行时(core runtime)在 Cortex M3 上运行时仅需 16KB,加上足以用来运行语音关键字检测模型的操作,也只需 22KB 的空间。

微控制器通常是小型、低能耗的计算设备,经常嵌入在只需要进行基本运算的硬件中,包括家用电器和物联网设备等。每年都有数十亿个微控制器被生产出来。微控制器通常针对低能耗和小尺寸进行优化,但代价是降低了处理能力、内存和存储。一些微控制器具有用来优化机器学习任务性能的功能。

通过在微控制器上运行机器学习推断,开发人员可以在不依赖于网络连接的情况下将 AI 添加到各种各样的硬件设备中,这经常用来克服带宽、功率以及由它们所导致的高延迟而造成的约束。在设备上运行推断也可以帮助保护隐私,因为没有数据从设备中发送出去。开发人员通过在大型设备上生成模型,使用专用程序转换模型,然后部署模型和处理程序在低运算能力的终端上实现智能应用。下面介绍我的实现过程。我的开发环境如下:

    硬件:ESP-CAM

    开发框架:Arduino 1.8.10

    在arduino的库管理界面添加tensorflow lite和JPEGdecoder。然后在libraries/Arduino_TensorFlowLite/src/tensorflow/lite/experimental/micro/arduino/debug_log.cpp中查看波特率参数9600,你可以修改参数或者修改串口监视器的参数,总之要保持一致。

    我打开tensorflow lite自带的案例person_detect,它的案例主要是在 SparkFun Edge(Apollo3 Blue)、Arduino MKRZERO、

    STM32F746G 探索板(Discovery Board)实现。我手头有ESP-CAM开发板,主要修改了摄像头采集部分的程序。

    修改arduino_image_provider.cpp

    #include <JPEGDecoder.h>

    #include “Arduino.h”

// The size of our temporary buffer for holding

// JPEG data received from the Arducam module

#define MAX_JPEG_BYTES 8182

// Camera library instance

// Temporary buffer for holding JPEG data from camera

uint8_t jpeg_buffer;

// Length of the JPEG data currently in the buffer

uint32_t jpeg_length = 0;

// iamge buffer

camera_fb_t * fb = NULL;

// Get the camera module ready

TfLiteStatus InitCamera(tflite::ErrorReporter error_reporter) {

error_reporter->Report(“Attempting to start Arducam”);

camera_config_t config;

config.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0;

config.ledc_timer = LEDC_TIMER_0;

config.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM;

config.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM;

config.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM;

config.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM;

config.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM;

config.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM;

config.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM;

config.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM;

config.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM;

config.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM;

config.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM;

config.pin_href = HREF_GPIO_NUM;

config.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM;

config.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM;

config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM;

config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM;

config.xclk_freq_hz = 20000000;

config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG;

//init with high specs to pre-allocate larger buffers

if(psramFound()){

config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA;

config.jpeg_quality = 10;

config.fb_count = 2;

} else {

config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;

config.jpeg_quality = 12;

config.fb_count = 1;

}

// camera init

esp_err_t err = esp_camera_init(&config);

if (err != ESP_OK) {

Serial.printf(“Camera init failed with error 0x%x”, err);

return kTfLiteError;

}

sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();

//initial sensors are flipped vertically and colors are a bit saturated

if (s->id.PID == OV3660_PID) {

s->set_vflip(s, 1);//flip it back

s->set_brightness(s, 1);//up the blightness just a bit

s->set_saturation(s, -2);//lower the saturation

}

//drop down frame size for higher initial frame rate

s->set_framesize(s, FRAMESIZE_QVGA);

delay(100);

return kTfLiteOk;

}

// Begin the capture and wait for it to finish

TfLiteStatus PerformCapture(tflite::ErrorReporter* error_reporter) {

error_reporter->Report(“Starting capture”);

fb = esp_camera_fb_get();

if (!fb) {

Serial.println(“Camera capture failed”);

error_reporter->Report(“Camera capture failed”);

return kTfLiteError;

}

return kTfLiteOk;

}

// Read data from the camera module into a local buffer

TfLiteStatus ReadData(tflite::ErrorReporter* error_reporter) {

// This represents the total length of the JPEG data

jpeg_length = fb->len;

error_reporter->Report(“Reading %d bytes from Arducam”, jpeg_length);

// Ensure there’s not too much data for our buffer

if (jpeg_length > MAX_JPEG_BYTES) {

error_reporter->Report(“Too many bytes in buffer (%d)”,

MAX_JPEG_BYTES);

return kTfLiteError;

}

if (jpeg_length == 0) {

error_reporter->Report(“No data in esp-cam buffer”);

return kTfLiteError;

}

jpeg_buffer = fb->buf;

delayMicroseconds(15);

error_reporter->Report(“Finished reading”);

return kTfLiteOk;

}

    修改arduino_detection_responder.cpp

    #include “detection_responder.h”

#include “Arduino.h”

// Flash the blue LED after each inference

void RespondToDetection(tflite::ErrorReporter* error_reporter,

uint8_t person_score, uint8_t no_person_score) {

if(person_score>no_person_score){

Serial.println(“有人”);

}

error_reporter->Report(“Person score: %d No person score: %d”, person_score,

no_person_score);

}

运行结果如下:



©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,616评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,020评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,078评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,040评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,154评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,265评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,298评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,072评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,491评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,795评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,970评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,654评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,272评论 3 318
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,985评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,223评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,815评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,852评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容