基于TencentOS Tiny的图像识别案例

背景

近来,很高兴能够参与到腾讯云AIoT应用创新大赛,有机会认识到各种行业背景的物联网爱好者;作为一个新手,接触了面向物联网领域的TencentOS Tiny系统、腾讯云物联网开发平台以及RISC-V芯片的应用实例等。

图1 TencentOS tiny框架——开放原子开源基金会展台

案例实践

本次比赛中,官方提供了丰富的demo例程,通过调用API函数将嵌入式设备与腾讯云进行对接,实现了底层设备的在线监测。例如:通过CH32V307芯片驱动OV2640摄像头采集指示灯的运行状态,后续通过图像识别算法提取颜色特征,并将结果上报到云平台。近来,在官方例程的基础上进行了优化改进,解决了图像识别算法泛化能力差等弊端,具体内容如下所示:

硬件

硬件结构极为简单,主要包含主控CH32V307、ESP8266 wifi模块、ST7789屏幕以及WCH-Link等,具体如图2所示。

图2 端云一体化解决方案demo硬件原理图

优化改进

嵌入式设备的应用场景一般较为复杂,很难通过颜色识别算法提取图像的全部特征,例如:智能门禁系统中涉及的人脸识别,自动抄表系统涉及的文字信息提取等。因此,近来想要把人工智能算法嵌入到边缘计算端,最终实现云-边-端的高效协同,优化嵌入式设备的执行速度以及图像识别准确率。

流程框架:通过OV2640采集手机屏幕图像,然后通过UART6串口将RGB565图像数据传输到电脑端并保存为DAT文件,后续采用matlab对图像进行可视化,最后调用yolov5深度学习模型对结果进行识别,具体结果如图3所示:

图3 基于Tencent TIny例程的改进方案:(a)原始图像;(b)实验过程;(c)OV2640采集的数据信息(感觉OV2640拍摄的图像清晰度有点差);(d)基于Yolov5模型的图像识别结果.

附件

最近编写了一个matlab程序,能够直接将串口接收的log数据转化为png图片,具体流程为:1.数据预处理:提取DAT文件中与RGB565有关的数据;2.格式转化:将RGB565转换为RGB888格式;3.图像可视化及保存,具体代码如下:

图4 RGB565的图像格式
clc;clear all;close all;

%% 数据导入
changdu=240;
kuandu=120;
yuanshuju=textread('C:\\Temp\\matlab\\matlab\\ReceivedTofile-COM5-2022_7_29_21-50-34.DAT','%s')';%以字符形式打开文件 

%% 数据预处理
qishiweizhi=0;mowei=0;
chishu1=0;chishu2=0;
for i=1:1:length(yuanshuju)
    xiangshu=strsplit(yuanshuju{i},',');
    if strcmp(xiangshu{:,1},'chushi')      
      chishu1=chishu1+1;
      qishiweizhi(chishu1)=i+1;
    end
    if strcmp(xiangshu{:,1},'jiewei')      
      chishu2=chishu2+1;
      mowei(chishu2)=i-1;
    end
end

%% 结果可靠性测试

if (chishu1~=chishu2)
    chishu1=chishu1-1;
end

%% 将RGB565数据转化为RGB数据
R1=5;
G1=6;
B1=5;

for kkk=1:1:chishu1
for i=qishiweizhi(kkk):1:mowei(kkk)
    xiangshu=strsplit(yuanshuju{i},',');
    erjin=dec2bin(hex2dec(xiangshu{:,2}),16);
    rr(i-qishiweizhi(kkk)+1)=2^(8-R1)*bin2dec(erjin(1:5));
    gg(i-qishiweizhi(kkk)+1)=2^(8-G1)*bin2dec(erjin(6:11));
    bb(i-qishiweizhi(kkk)+1)=2^(8-B1)*bin2dec(erjin(12:16));
end

%% 将RGB数据转换为图像
m=1;
for j=1:1:kuandu
    for k=1:1:changdu
        pic(j,k,1)=rr(m);
        pic(j,k,2)=gg(m);
        pic(j,k,3)=bb(m);
        m=m+1;
    end
end

%% 数据归一化及绘图,使矩阵的每个元素的值都在0和1之间
rgb = mat2gray(pic);
subplot(1,chishu1,kkk)
imshow(rgb);
end

版权声明:
作者:马远良
链接:https://jkboy.com/archives/13749.html
来源:随风的博客
文章版权归作者所有,未经允许请勿转载。

THE END
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