Wio Lite AI视觉开发套件——人脸识别快速实现
! g- e9 c6 k5 P  u) M- ~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，
' h* ~: q0 q/ P2 K( ^- p5 e; N
" w/ m( Q+ R0 N4 o5 q6 D采用如下接口对应联络到WIO Lite AI开发板，


使用调试夹子快速连接，就可以，如下图，
8 N# }- Z0 W3 `* ?+ w
( s1 K# c5 M( Q" z5 l% n, ?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

) }% t' v; k4 Y+ o2 [
2、创建模板项目，启动CubeIDE
6 b; B2 P! t' }' H) P
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。
% N$ U" H/ C) U9 }( X完成编译，执行下载，显示成功完成。

" o5 e0 r. I8 l
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,
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%，
5 G- A0 U% s9 s! R( V

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%。
1 \) X0 X! G0 i6 F6 s6 e

这样快速监测成功。
4、人工智能实现的分析
: ~8 n4 S) ?3 f. H" R4 B8 S4.1 硬件平台的能力
' e) `) S& B4 e# X2 _! e4 UWIO 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，
. _7 H3 A0 C; ~2 N% A9 p3 ?: }

• 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
  * I2 p" @- Z, b  N' k

* Z% N# ?3 C6 f: k! G+ L
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
# w9 k! h+ I! t4 ^/ j4 O; G  b9 R
8 w& s2 z: c7 _& U3 K6 Z  R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
4 M. |8 c) K" J' h+ A6 y4.3 程序代码分析
5 j: H, K7 |9 U$ F$ m' I8 I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,
   / b4 X2 R* j3 R& e9 E5 k
2.                                                           .length = 320 * 240 * 2,
   4 F( b6 z  a- S( x/ r; ~- v
3.                                                           .width  = 320,
   ; ]8 M1 e% O/ E
4.                                                           .height = 240
   " ]9 i- \$ ~" ]# j, Q. v
5.                                                         };

复制代码

主程序代码非常精简

1. 
   
2. int main(void)
   * ]  V- F( ^% N
3. {
   ! A! T! O7 y' V0 _4 {# x# j
4.   MPU_Config();
   
5.   SCB_EnableICache();
   
6.   SCB_EnableDCache();
   
7.   HAL_Init();
   5 D8 Z8 ~+ K. f, X3 }
8.   SystemClock_Config();
   ; [5 ?) R  X" a6 F: w( P" y% Q0 V
9. 
     i* u6 B0 ?7 M
10.   /* Initialize all configured peripherals */
    
11.   MX_GPIO_Init();
    
12.   MX_USART3_UART_Init();
    - v4 h4 ^+ c5 ]% z. G1 F. p3 N' Y
13.   MX_LTDC_Init();
    
14.   MX_I2C4_Init();
    
15.   MX_DMA_Init();
    3 v6 y# R3 o+ _: z: P
16.   MX_DCMI_Init();
    
17.   MX_TIM2_Init();
    * s2 L; {% s0 w
18.   MX_OCTOSPI1_Init();
    
19.   MX_CRC_Init();
    
20.         LOG("here");
    
21.         Psram_Init();
    / ]* b+ |0 G: v; `' V* P6 t  M
22. 
    
23.         /*OV2640 Init*/
    
24.         HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_3); //XCLK
    * H; Q* G! f7 y7 c
25.         OV2640_Init(&OV2640);
    " l9 g: @) f& i+ \" i2 _$ ~' O
26.         OV2640_ReadID(&(OV2640.ID));
    - j; Y9 p+ r) s: G! h1 y. L0 }
27.         LOG("ID: %02X %02X \r\n", OV2640.ID.PIDH, OV2640.ID.PIDL);
    / q6 I$ k- j; `
28.         OV2640_UXGAConfig();        //flip after all the camera setting ,or camera setting  will change REG04 value.
    
29.         OV2640_Flip();
    * u* E8 z% x# v  J" _+ L6 p
30.         OV2640_Start();        //initial IPL and AI
    4 c" ]! q1 @& O/ x3 x& w( H
31.         STM32Ipl_InitLib(buffer_ipl, IPL_BUFFER_SIZE);
    5 U. u  L0 N/ W9 M3 X- K
32.         /* The STM32 CRC IP clock should be enabled to use the network runtime library */
    
33.         __HAL_RCC_CRC_CLK_ENABLE();
    1 X4 N4 J/ Y$ [9 T6 O, i7 _
34.         aiInit();
    
35.         frame_rgb565.data = frame.buffer;
    * _6 {; A' z$ g1 e9 y
36. 
    . L  w5 T+ ?$ p9 E1 |
37.         while (1)
    
38.         {
    
39.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
    . s* p' D) M9 k
40.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
    
41. 
    * i: ?$ Q* _4 ~- c9 T
42.                   // rgb565 320*240*2 to grayscale 320*240
    # c. w8 I. j4 Z6 P+ f2 d' p/ V
43.                   if (STM32Ipl_Convert(&frame_rgb565, &frame_rgb565_grayscale) != stm32ipl_err_Ok) {
    3 ^3 l1 M5 S  `6 `! n6 D
44.                           while(1);
    % `& M$ }+ Y- d3 U
45.                   }
    , G% ?8 i4 c: y8 ~
46.                   // grayscale 320*240 to grayscale 96x96x2
    
47.                   if (STM32Ipl_Resize(&frame_rgb565_grayscale, &frame_grayscale_resized, &roi) != stm32ipl_err_Ok) {
    
48.                           while(1);
    / x4 ?. r6 E& x) q
49.                   }
    $ u1 b/ ~+ c& Z0 p
50. 
    : Z! n& C9 `$ Y5 H5 m) _% l& M
51.                   //AI
    
52.                   aiRun(buffer_grayscale_resized, network_output);
    5 o: z2 _- ]3 b2 S9 s4 p
53.                   postprocess(network_output);
    
54. 
    
55.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);
    . O/ w8 C* T- V
56.                   HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    
57. 
    . K# n3 C7 @+ ?& i8 F
58.         }
    
59. }
    

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
. i0 h5 N( U; d! o2 t0 N! U. i

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，
+ m3 f! R9 k* b* |8 R

1. void aiRun(ai_u8 *pIn, ai_u8 *pOut)
   , o2 I! G$ p& i# m: `
2. {
   
3.   ai_i32 batch;
   
4.   ai_error err;
   - J% {' G& S$ u0 C
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;
   - P, D( F# I/ i; Q. ~
9. 
   7 H4 b3 d! L" e. w5 z- X
10.   /* 2 - Update IO handlers with the data payload */
    : }/ O( h8 U4 E6 ?9 Q* _0 s# z. ~) c
11.   ai_input[0].n_batches = 1;
    
12.   ai_input[0].data = AI_HANDLE_PTR(pIn);
    8 @, w0 {6 ~4 }, G" q
13.   ai_output[0].n_batches = 1;
    
14.   ai_output[0].data = AI_HANDLE_PTR(pOut);
    
15. 
    
16.   batch = ai_network_run(network, ai_input, ai_output);
    
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);
    ! G( x+ m0 D% \2 N
20.     Error_Handler();
    8 n4 j1 Q6 w4 z) F' `5 a3 p: }" b
21.   }
    + G' ^2 R- g9 W# v2 B1 r/ {4 Z
22. }
    

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，

1. ai_i32 ai_network_run(
     U* j) ^( F4 f, C) {6 f' X! Y
2.   ai_handle network, const ai_buffer* input, ai_buffer* output)
   
3. {
   0 C# q9 U# C: L/ {; X
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。

5 小结
    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。
& n% d$ L2 w! t! P$ A  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。

( e1 w2 }! N9 B9 j$ D. N2 F


5 }* F: j. q( {" T


8 H2 g$ i! L- E4 d. Z
( r: q- o) X- W% N. o1 i' Y
2 _( a, m' l$ o/ @4 G# ^) f9 Q

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
1 k: e1 b# y9 D

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！
: B: ?2 {' t" o1 u! ?9 i

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

5 W6 Z* n2 y+ U; Y" G) P

这个网络模型是什么模型？
4 ]$ b) R4 X+ M! h* y5 Q

大佬求源码

UP求驱动程序