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傳統(tǒng)圖像監(jiān)控設(shè)備功能非常單一，僅有圖像的采集與顯示功能，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代技術(shù)要求。 本項(xiàng)目嘗試物聯(lián)網(wǎng)概念結(jié)合，不僅實(shí)現(xiàn)了包含傳統(tǒng)的錄像功能，還實(shí)現(xiàn)了如今同樣很火暴的技術(shù)——人臉識(shí)別。 本項(xiàng)目的優(yōu)點(diǎn)： 通過WIFI傳輸數(shù)據(jù)，只要哪里有電源插座，便可作為視頻監(jiān)控點(diǎn)。 通過WIFI傳輸，可遠(yuǎn)程操作攝像頭運(yùn)行模式（運(yùn)行、停止、低功耗），實(shí)時(shí)性增強(qiáng)。 結(jié)合上位機(jī)人臉識(shí)別，自動(dòng)記錄、拍照人臉畫面，不再需要像傳統(tǒng)設(shè)備快進(jìn)來查找出現(xiàn)人臉畫面，追蹤更加方便。 成本較低，具有商業(yè)競爭優(yōu)勢。

開發(fā)板:NUCLEO-64 STM32F446 

主控MCU：STM32F446RET6

功能特點(diǎn)：帶有數(shù)字?jǐn)z像頭DCMI接口，不需要FIFO可直接連接并口攝像頭。具有片內(nèi)128KB的SRAM，存儲(chǔ)空間大。

WIFI模塊：3080B

功能特點(diǎn)：具有STATION和AP功能，提供TCP SOCKET通信，能通過UART直接換TCP通信，非常方便。

攝像頭：OV2640 200萬像素

功能特點(diǎn)：提供多種分辨率選擇，對(duì)于一幀QVGA圖像(分辨率320*240)的RGB565所需的153600字節(jié)的空間，這對(duì)于該主控的SRAM來說，空間是不足夠，而OV2640自帶JPEG壓縮技術(shù)，一幀QVGA圖像經(jīng)過JPEG壓縮后不到10KB，極大節(jié)省SRAM存儲(chǔ)空間。

攝像頭轉(zhuǎn)接板：

功能特點(diǎn)：連接開發(fā)板與攝像頭，減少傳輸干擾導(dǎo)致的圖像數(shù)據(jù)丟失。

主控引腳連接圖：

作品原型實(shí)物圖:

功能框圖：

開發(fā)平臺(tái)采用：由于MBED平臺(tái)暫時(shí)不支持?jǐn)z像頭接口，所以先暫時(shí)使用ST官方的HAL庫，在完成所有功能實(shí)現(xiàn)后，將移植到MBED平臺(tái)。

開發(fā)工具：keil 5.17

上位機(jī)開發(fā): .C++ 與QT5.1，視覺庫opencv

開發(fā)工具：visual stdio 2017

下位機(jī)軟件驅(qū)動(dòng)：

串口UART驅(qū)動(dòng)：與WIFI模塊3080B采用UART通信。

I2C驅(qū)動(dòng)：對(duì)攝像頭進(jìn)行初始化設(shè)置。

DCMI驅(qū)動(dòng):設(shè)置從攝像頭采集圖像接口。

MCO1驅(qū)動(dòng)：給攝像頭模塊提供時(shí)鐘。

軟件程序流程圖：

下位機(jī):

系統(tǒng)上電后，串口和攝像頭進(jìn)行初始化，進(jìn)入拍照等待。

通過串口接收回調(diào)接收上位機(jī)發(fā)送過來的拍照指令，調(diào)用DCMI接口進(jìn)行拍照。

通過DCMI的幀完成回調(diào)函數(shù)可知道圖像采集完成，發(fā)送圖像回上位機(jī)。

下位機(jī)核心邏輯代碼：

while (1)
  {
  /* USER CODE END WHILE */
		if(takePhoto==1){
		  takePhoto=0;
			if(Rxbuffer[0]==0x12 &&Rxbuffer[1]==0x34){
				Rxbuffer[0]=0; 
				Rxbuffer[1]=0;
				//__HAL_DCMI_ENABLE(&DCMI_hdcmi);
				__HAL_DCMI_ENABLE_IT(&DCMI_hdcmi, DCMI_IT_FRAME);   //每次接收完一幀都需要重新使能捕捉FRAME中斷
				while(HAL_DCMI_Start_DMA(&DCMI_hdcmi, DCMI_MODE_SNAPSHOT,(uint32_t)JpegBuffer, pictureBufferLength)!=HAL_OK);//開啟捕捉圖像
			}
			HAL_UART_Receive_IT(&UartHandle, (uint8_t *)Rxbuffer, 2);
		}
		if(getPicture==1){
			uint8_t dataHead[8]={'J','P','E','G'};
			pictureLength=pictureBufferLength-DCMI_hdcmi.DMA_Handle->Instance->NDTR;//這個(gè)NDTR存放了JPEG的長度
			pictureLength*=4;  //因?yàn)镈CMI的FIFO是4字節(jié)，DMA也是滿4字節(jié)傳輸一次，所以圖像實(shí)際長度=傳輸次數(shù)*4;
			getPicture=0;
			(*(uint32_t*)(dataHead+4))=(uint32_t)pictureLength;   //data是8字節(jié)，前4字節(jié)用來放"JPEG",后4字節(jié)用來存放圖像實(shí)際長度
			while(HAL_UART_Transmit_IT(&UartHandle, (uint8_t*)dataHead, 8)!=HAL_OK);  //先發(fā)送數(shù)據(jù)長度給上位機(jī)
			HAL_Delay(20);
			while(HAL_UART_Transmit_IT(&UartHandle, (uint8_t*)JpegBuffer, pictureLength)!=HAL_OK);//再發(fā)送數(shù)據(jù)給上位機(jī)

		}
  /* USER CODE BEGIN 3 */

  }

上位機(jī)：

程序運(yùn)行后，顯示主界面。用戶點(diǎn)拍照按鍵后，發(fā)送拍照指令給下位機(jī)。

通過TCP異步接收圖像數(shù)據(jù)，顯示到界面。

調(diào)用OPENCV圖像處理算法，捕捉人臉，顯示到界面。

作品原型正面俯視：

作品原型背面俯視：

圖片采集與人臉追蹤效果圖1：

圖片采集與人臉追蹤效果圖2：

人臉追蹤視頻：