Wio Lite AI视觉开发套件——人脸识别快速实现
9 h' |+ Q8 _8 ~' Q- {5 ?, V4 v$ j/ j1、在完成基本硬件评测和软件开发环境配置之后，可以快速实现人脸识别的任务
2、首先按照新的ST-link连接，把Nucleo的st-link调试如下图连接，
, K! o" k& v, w
6 }' ]/ J% x7 l  Q采用如下接口对应联络到WIO Lite AI开发板，
) o7 a8 S; m9 G; M  B: D8 L) r/ }

使用调试夹子快速连接，就可以，如下图，

3 V0 I& k2 X+ y! H4 Q在项目的接口可以发现ST-LInk在Port Com8,另一个是COM5,连接WIO Lite AI

# N0 |# b9 E9 z9 y/ Y
2、创建模板项目，启动CubeIDE

' T! r7 b" l4 M2 a& ]* @0 C7 w可以找到人脸识别的模型，Person_detect.tflite，这个是用于人脸识别的tensorflow 模型。这个是压缩后的整数型数据，人脸识别在标准情况下，现在已经可以做到90%以上，那么压缩之后，精度下降，识别精度明显下降，但是仍然可以完美实现该功能。
$ P+ o+ E4 a* t0 S: Y, \完成编译，执行下载，显示成功完成。


$ W& y& _4 f* p. N& Y& T& r3、运行模拟
上电后，摄像头捕捉图像，并显示在LCD屏上，当图片是空白，或者没有发现人的时候，显示No-person,
  ~: ~! A# V; F& |( z3 z/ x这里用手机摄像头遮挡面部，就显示没发现人脸，显示准确度可以达到80%，


移开手机，露出人脸，就迅速监测到人脸，显示Person，同时计算出准确率61%。
0 b1 T% q7 I; w0 A5 @
4 X! _" i8 S8 W" C& C0 V( O
9 {. P/ m5 l* L3 V这样快速监测成功。
0 @3 ]& O: p, ?  R8 N/ h4、人工智能实现的分析
4.1 硬件平台的能力
WIO LiteAI采用的是STM32H725，工作频率高达550 MHz的Arm® Cortex®-M7内核（具有双精度浮点单元），可选扩展室温范围最高为125 °C (*)，只有一个内核，仍然展现强大的计算能力，可以无延迟实现图像处理和人脸识别。在图形上采用的高性能的支持，具有以下两个图形实现和加速功能，

• LCD-TFT控制器接口支持双层图形
• Chrom-ART Accelerator™提高了图形内容创建速度，并为其它应用节省了MCU内核处理带宽
  

4.2 人脸识别的流程和库的支持
CubeAI的人脸识别是用如下层次实现

在底层硬件上，实现板级支持，更上一层是STM32的人脸识别模型，实现具体的应用，实现过程的数据流程如下

数据依次在上述流程中逐级计算，根据人工智能模型实现人脸的识别精度计算，当大于计算值以后就迅速提出结果并显示出来
5 x" @6 F7 B7 r: }# o2 E2 }5 O4.3 程序代码分析
; Y& s8 E- A# y3 X2 t- w8 i7 v首先定义图形数据的交换空间，是一个320x240的采样空间
3 Z; v4 X" _' U) e3 V( b0 T9 Z

1. static Frame_TypeDef frame ={ .buffer = buffer,
   
2.                                                           .length = 320 * 240 * 2,
   
3.                                                           .width  = 320,
   8 T! G' v1 F7 ?" U. Q
4.                                                           .height = 240
   
5.                                                         };

复制代码

主程序代码非常精简
- l  A5 M) _: p/ k2 }' Z# g/ `

1. 
   
2. int main(void)
   3 A2 G3 @: |6 t) w$ |
3. {
   ; Y; C+ o& z# ]4 ^4 p3 |
4.   MPU_Config();
   6 R2 t, D8 j3 W$ Q5 w# p8 k
5.   SCB_EnableICache();
   
6.   SCB_EnableDCache();
   
7.   HAL_Init();
   ( }. g( C4 _; T) C( p
8.   SystemClock_Config();
   
9. 
   0 {. v' N  w% p  T8 a( U. B
10.   /* Initialize all configured peripherals */
    
11.   MX_GPIO_Init();
    
12.   MX_USART3_UART_Init();
    
13.   MX_LTDC_Init();
    
14.   MX_I2C4_Init();
    
15.   MX_DMA_Init();
    
16.   MX_DCMI_Init();
    
17.   MX_TIM2_Init();
    
18.   MX_OCTOSPI1_Init();
    5 I4 N: f1 t" q1 w$ B
19.   MX_CRC_Init();
    
20.         LOG("here");
    - S; v0 S: y. i) ]3 f
21.         Psram_Init();
    $ z6 o1 f  v/ e+ y$ x/ y0 c* X; J# J
22. 
    
23.         /*OV2640 Init*/
    
24.         HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_3); //XCLK
    5 B- h5 h' p3 y& y
25.         OV2640_Init(&OV2640);
    
26.         OV2640_ReadID(&(OV2640.ID));
    & l* V- W! i& B7 l) x
27.         LOG("ID: %02X %02X \r\n", OV2640.ID.PIDH, OV2640.ID.PIDL);
    
28.         OV2640_UXGAConfig();        //flip after all the camera setting ,or camera setting  will change REG04 value.
    
29.         OV2640_Flip();
    ' K8 u6 F$ j7 ?# u( _1 n
30.         OV2640_Start();        //initial IPL and AI
    " j% U% g& {. f
31.         STM32Ipl_InitLib(buffer_ipl, IPL_BUFFER_SIZE);
    
32.         /* The STM32 CRC IP clock should be enabled to use the network runtime library */
    + O, W0 |1 v0 s6 N( r. k
33.         __HAL_RCC_CRC_CLK_ENABLE();
    
34.         aiInit();
    
35.         frame_rgb565.data = frame.buffer;
    
36. 
    
37.         while (1)
    
38.         {
    # {4 [6 Q4 c5 ~( x
39.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
    6 _0 z' |* r+ t
40.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
    
41. 
    
42.                   // rgb565 320*240*2 to grayscale 320*240
    
43.                   if (STM32Ipl_Convert(&frame_rgb565, &frame_rgb565_grayscale) != stm32ipl_err_Ok) {
    
44.                           while(1);
    % R  p2 l$ e0 t2 l) a$ g3 i
45.                   }
    $ i* P# L: ]. `# h& o6 k" q
46.                   // grayscale 320*240 to grayscale 96x96x2
    + C1 `! a/ b: x; |5 C0 g, z
47.                   if (STM32Ipl_Resize(&frame_rgb565_grayscale, &frame_grayscale_resized, &roi) != stm32ipl_err_Ok) {
    
48.                           while(1);
    
49.                   }
    - I' A' t6 s9 ^  v
50. 
    ! V, S' O  R1 r, e/ A1 c- y0 T' Z
51.                   //AI
    , N: Z: F7 r6 o9 [* z$ S: J  ]
52.                   aiRun(buffer_grayscale_resized, network_output);
    
53.                   postprocess(network_output);
    & q! s5 [: W* C2 v
54. 
    
55.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
    7 S1 F" Q$ w1 @9 y: a0 e9 U
56.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    9 |; V* }# G; x! d) t: R0 ~
57. 
    0 Z7 r1 z! k! O' W! E  s2 G' a: i
58.         }
    7 N, G+ I# f: b  X7 B  q9 @
59. }
    5 g/ e, {* }1 X3 F6 b

复制代码

在启动硬件初始化之后，就进入识别循环，当识别出人脸就直接把对应的LED点亮，
实现人脸识别的函数是aiRun，对图形交换空间的数据分析，并直接输出神经网络计算的结果

1. aiRun(buffer_grayscale_resized, network_output);
   
2. postprocess(network_output);

复制代码

这个函数是在"ai_inference.h"文件中实现的，

1. void aiRun(ai_u8 *pIn, ai_u8 *pOut)
   ; E$ c+ v# a, |4 s- `( }% F
2. {
   ' h4 e$ I2 z( T3 H3 ]9 e5 p
3.   ai_i32 batch;
   ( Q7 X/ k, k  F: X
4.   ai_error err;
   
5. 
   
6.   /* 1 - Create the AI buffer IO handlers with the default definition */
   
7.   ai_buffer ai_input[AI_NETWORK_IN_NUM] = AI_NETWORK_IN;
   
8.   ai_buffer ai_output[AI_NETWORK_OUT_NUM] = AI_NETWORK_OUT;
   & g0 F% M! t& K" P6 @  r
9. 
   : h% U- ?( L, w1 k; ]9 e
10.   /* 2 - Update IO handlers with the data payload */
    
11.   ai_input[0].n_batches = 1;
    $ y1 z7 H) z  S( Q4 p! K$ l
12.   ai_input[0].data = AI_HANDLE_PTR(pIn);
    
13.   ai_output[0].n_batches = 1;
    
14.   ai_output[0].data = AI_HANDLE_PTR(pOut);
    
15. 
    0 `. G# ~- a4 D( F5 ^
16.   batch = ai_network_run(network, ai_input, ai_output);
    : Z) L2 o. T7 M4 v# D0 H1 u+ U
17.   if (batch != 1) {
    
18.     err = ai_network_get_error(network);
    
19.     printf("AI ai_network_run error - type=%d code=%d\r\n", err.type, err.code);
    
20.     Error_Handler();
    
21.   }
    
22. }
    & F; }, E2 {  Q; {* R$ A7 W2 ^* H+ }% f

复制代码

上述过程就是流程图数据流实现的过程，读取经过预处理的图像数据，然后再ai网络中计算，输出计算结果，
* `2 U8 }: b) q; T% k

1. ai_i32 ai_network_run(
   " v& y( q* I! j# ?% u+ u
2.   ai_handle network, const ai_buffer* input, ai_buffer* output)
   
3. {
   
4.   return ai_platform_network_process(network, input, output);
   
5. }

复制代码

上述处理，需要计算网络，这个是再ai_model中定义的，然后读取输入数据，形成输出数据。

% Z$ T% o8 G+ [3 m! u5 小结
8 ?( C3 ?5 o2 B7 c7 L% N3 B    基于STM的cubeAI，通常已经提供了一个快速部署的流程框架。对于开发者，只需要自定义人工智能模型，然后导入到新建的工程中，按照提供的API逐步实现数据流程，就能够在项目中嵌入人工智能的功能。
) r6 p  D# I0 V6 S0 L$ h. T  在上一个文件中提高的，对应模型的生产，采用CubeAI中的命令行指令，stm32ai就可以完整实现。这个CubeAI极其配套工具，就是一个完整实现人工智能嵌入的工具，虽然安装和使用流程比较多，但是能够实现这样的效果还是非常理想的，在硬件性能和软件功能，达到完美的结合。
5 F' p0 ^" b, d! T' X. X

" k1 u! r% _  O! O

- q' Y4 U: L6 Q* {

0 b& }/ a2 ?/ ?. \

1 E) |! P! n5 C, P6 u/ {
/ h. p$ g3 \  g
  x# t& V& w; w" F0 Z

这么好的板子不自己训练个模型尝试部署上去就有点浪费了
3 [( d. A7 {, k) N* ?/ t0 S# r- {

照着评测内容，一步一步学习，让自己更快地获取AI视觉开发的知识，谢谢楼主！

人脸识别算法，可以直接搞个现成的吗？重新训练是不是很复杂

签到
2 Z, c% r6 C) Q0 O% l* S
( z6 i7 i1 O$ H; @. v

这个网络模型是什么模型？

, G8 F8 |" J8 A) ~

大佬求源码

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