Wio Lite AI视觉开发套件——人脸识别快速实现
1、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，
! C. l. x7 k# z# F0 q* I
7 r9 |# M. R5 y/ f2 {采用如下接口对应联络到WIO Lite AI开发板，

- ]( z! R7 C) @
! z2 a) G( V7 g- Z, z# O4 {使用调试夹子快速连接，就可以，如下图，

- B# _, G4 I1 H2 m7 E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
6 o4 B/ k  g' M3 y/ r% H9 V
8 [% L# I! {( V! g7 y, H
! t. o# l8 N; F5 V; c  m2、创建模板项目，启动CubeIDE

$ h0 \! G. b5 K% ~. n- {6 I- 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。
完成编译，执行下载，显示成功完成。
& M2 q+ T; e8 g( }& b6 r
% r7 r2 I1 {; p' a0 Y/ \
3、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,
6 Q4 ?$ s  V( Y+ o7 i, G) w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%，
6 F" L2 N  {" J
' ]  q7 a( n! ~9 }
  A3 ]0 `' y) W* {  D/ S, a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%。
5 w, U* [( K, Q1 v" G4 |

+ H7 X, S; W. D这样快速监测成功。
4、人工智能实现的分析
4.1 硬件平台的能力
( f2 @% C) \. @6 W2 _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
: q' H$ n# h, R. C' {; J2 vCubeAI的人脸识别是用如下层次实现
. O( D) z5 B: o3 e$ p" d
/ K8 H( D% Q) ]% R8 d% y) @! Q+ o+ C5 F0 g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
! I- O0 n6 I+ ?5 N5 s
1 {, z3 {3 q- F% K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
4.3 程序代码分析
首先定义图形数据的交换空间，是一个320x240的采样空间

1. static Frame_TypeDef frame ={ .buffer = buffer,
   
2.                                                           .length = 320 * 240 * 2,
   ( z& U2 N5 B8 D6 Q. A5 ^
3.                                                           .width  = 320,
   
4.                                                           .height = 240
   ! E" T1 t% o# q# M  H- E2 V: Y3 ]
5.                                                         };

复制代码

主程序代码非常精简

1. 
   ( l% ?6 W$ v6 F' F7 S
2. int main(void)
   
3. {
   
4.   MPU_Config();
   3 b2 O6 p1 i/ J  _# N2 Z# x
5.   SCB_EnableICache();
   # i$ b: V( y9 z0 H5 X  a7 R
6.   SCB_EnableDCache();
   * {& d: ?' Z; q& b/ B+ C* m. ]3 k
7.   HAL_Init();
   
8.   SystemClock_Config();
   # I2 F9 k, {$ b7 G( e: }: I& @; m6 R
9. 
   
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();
    # b1 i$ Q$ m3 Y1 j4 l+ d& ^/ F  R4 x
16.   MX_DCMI_Init();
    # v) \2 {1 x2 V% h' C2 h
17.   MX_TIM2_Init();
    % N. B& [6 f) |7 G- G
18.   MX_OCTOSPI1_Init();
    ; X3 G4 l; _' l" N( {% g; [6 u) H
19.   MX_CRC_Init();
    
20.         LOG("here");
    # O% i: ^2 C/ a- H$ P% Z
21.         Psram_Init();
    
22. 
    
23.         /*OV2640 Init*/
    ) X2 p  I9 r1 V* V! k
24.         HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_3); //XCLK
    
25.         OV2640_Init(&OV2640);
    0 N3 T5 q5 |8 @1 O
26.         OV2640_ReadID(&(OV2640.ID));
    
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();
    
30.         OV2640_Start();        //initial IPL and AI
    
31.         STM32Ipl_InitLib(buffer_ipl, IPL_BUFFER_SIZE);
    
32.         /* The STM32 CRC IP clock should be enabled to use the network runtime library */
    * `7 J0 s1 `$ B* o
33.         __HAL_RCC_CRC_CLK_ENABLE();
    
34.         aiInit();
    
35.         frame_rgb565.data = frame.buffer;
    * S6 z! {5 O/ H) z9 ~% X) f' ^
36. 
    
37.         while (1)
    8 `7 j9 {# C+ L' i) y# G% I
38.         {
    
39.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
    - N4 V$ A' t& K; K
40.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
    $ w8 o$ I) t4 }0 M1 J- W% v" W
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);
    
45.                   }
    
46.                   // grayscale 320*240 to grayscale 96x96x2
      C% j6 B' E, `; ~# ~
47.                   if (STM32Ipl_Resize(&frame_rgb565_grayscale, &frame_grayscale_resized, &roi) != stm32ipl_err_Ok) {
    , c! K0 O: \$ d
48.                           while(1);
    
49.                   }
    " K) Y1 S+ C. H% N  D+ A1 t0 X
50. 
    & x* y' X( z# m
51.                   //AI
    ) c' o/ b# \8 d' D  \" [
52.                   aiRun(buffer_grayscale_resized, network_output);
    : }- P0 F- W& y* ?& n4 R
53.                   postprocess(network_output);
    
54. 
    
55.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
    
56.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    ' Q; E4 b( A! E: Z* R1 o
57. 
    ; `0 R1 P& P' J( G4 P5 S) U4 G
58.         }
    # i9 x  m3 [. ]2 D/ }
59. }
    5 H; U( e; [- j2 n

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

3 q' J# j% m) l# a" b- R: a) a

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，
2 f( q5 a, n; ^1 n

1. void aiRun(ai_u8 *pIn, ai_u8 *pOut)
   9 b$ @) x- z0 z6 d6 ^9 i' I
2. {
   
3.   ai_i32 batch;
   # y6 ^4 ?  P+ [. T
4.   ai_error err;
   
5. 
   4 P8 o* f6 R( M+ G' k' O, h4 ]
6.   /* 1 - Create the AI buffer IO handlers with the default definition */
   7 \" z' C# Z* Z1 ]1 w
7.   ai_buffer ai_input[AI_NETWORK_IN_NUM] = AI_NETWORK_IN;
   ) P' a1 D# v- x; A
8.   ai_buffer ai_output[AI_NETWORK_OUT_NUM] = AI_NETWORK_OUT;
   0 ?+ e1 b2 P5 u8 D. D$ n1 ~- g; n
9. 
   
10.   /* 2 - Update IO handlers with the data payload */
    
11.   ai_input[0].n_batches = 1;
    6 D" _. S. c/ N7 i# {8 f
12.   ai_input[0].data = AI_HANDLE_PTR(pIn);
    . e3 Q+ k$ t5 }3 X. p
13.   ai_output[0].n_batches = 1;
    
14.   ai_output[0].data = AI_HANDLE_PTR(pOut);
    
15. 
    ! a0 N- t) s$ j% I5 O# m6 a: S; \
16.   batch = ai_network_run(network, ai_input, ai_output);
    
17.   if (batch != 1) {
    $ u( {) }. i0 b
18.     err = ai_network_get_error(network);
    
19.     printf("AI ai_network_run error - type=%d code=%d\r\n", err.type, err.code);
    5 s$ s" s# f6 Z5 l# o4 L, o
20.     Error_Handler();
    
21.   }
    
22. }
    8 C/ c0 l* o( ]  P1 N% f. s

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，
( _' L" n* u- r+ }

1. ai_i32 ai_network_run(
   ' u; \+ w" @3 |! ^% A9 F
2.   ai_handle network, const ai_buffer* input, ai_buffer* output)
   
3. {
   % e0 O8 ~  z/ e/ V7 G& \3 ?# C0 T8 L! B
4.   return ai_platform_network_process(network, input, output);
   0 S; y; ^# G4 |! D9 W
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。
0 L: y' n) u* R% E& ~: Q: }: A8 w/ ~
5 k- B8 M; i* W+ p- g3 Z( r* u- m+ t5 小结
% |8 q8 M9 O+ E3 t4 S' n  w4 _* j    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。
  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。

3 w1 X1 u6 V1 m
1 `9 [# Y0 Y: s& e

) f7 y! A7 l& L0 W6 M! y
# Q1 n& t# ?5 i1 s2 K1 S  p
& _% [6 O$ l. r4 _4 r+ ^9 A
; z  P8 g* M+ y5 e0 B( i; L" K& e/ y4 S

8 v9 }, g- t/ v$ j' V
4 t7 `, L0 p1 [* u& P0 t

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
; C- I$ S* y) @9 N& X

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

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这个网络模型是什么模型？