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如何像CanMV IDE预览哪样可以在Windows上读到实时图像?

在做一个产品,需要将识别到的人脸及标注一同显示在自己用c#开发的MIS软件中,请教方法。像CanMV IDE中帧缓冲区预览那样。
        你好,这个需要自己去开发协议,IDE是基于CDC通信得,openmv定义了一个协议,可以传输图像和执行脚本等功能。

回帖(1)

手托初梦

2025-8-6 17:45:39

要实现类似CanMV IDE的实时图像预览功能,并将识别结果集成到C#开发的MIS软件中,以下是完整的技术方案:


核心思路



  1. 设备端:基于OpenMV/CanMV的通讯协议传输JPEG图像+元数据

  2. PC端:用C#实现协议解析和图像渲染

  3. 数据传输:通过USB虚拟串口(CDC)进行高效通信




一、设备端实现(MicroPython脚本)


import sensor, image, time, struct

# 初始化摄像头
sensor.reset()
sensor.set_pixformat(sensor.RGB565)
sensor.set_framesize(sensor.QVGA)
sensor.skip_frames(time=2000)

# 协议定义
HEADER = b"x58x43x4Dx56"  # 魔数头 "XCMV"
FOOTER = b"x45x4Ex44"       # 结束符 "END"

def send_packet(img, objects):
    # 1. 序列化元数据 (人脸坐标+置信度)
    meta = struct.pack("                        x, y, w, h, confidence)  # 示例人脸数据

    # 2. 获取JPEG图像
    jpeg = img.compress(quality=80).bytearray()

    # 3. 构造数据包
    pkt_size = len(meta) + len(jpeg) + 4
    packet = HEADER + struct.pack("
    # 4. 通过USB-CDC发送
    uart.write(packet)

while True:
    img = sensor.snapshot()

    # 人脸识别逻辑
    faces = img.find_features(haar_cascade)
    for face in faces:
        img.draw_rectangle(face)
        send_packet(img, [face])  # 发送带标注的图像
    else:
        send_packet(img, [])  # 发送无结果的图像



二、C#端实现(关键组件)


using System.IO.Ports;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;

class OpenMVCommunicator {
    private SerialPort _serial;
    private const string HEADER = "XCMV";
    private const string FOOTER = "END";

    public event Action> OnFrameReceived;

    public void Connect(string portName) {
        _serial = new SerialPort(portName, 921600, Parity.None, 8, StopBits.One);
        _serial.DataReceived += DataReceivedHandler;
        _serial.Open();
    }

    private void DataReceivedHandler(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) {
        // 步骤1:读取完整数据帧
        byte[] buffer = new byte[_serial.BytesToRead];
        _serial.Read(buffer, 0, buffer.Length);

        // 步骤2:验证包头
        if (Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, 4) != HEADER)
            return;

        // 步骤3:解析元数据
        int metaSize = 10;  // 根据struct定义计算
        int payloadSize = BitConverter.ToInt32(buffer, 4);
        byte[] metaBytes = new byte[metaSize];
        Array.Copy(buffer, 8, metaBytes, 0, metaSize);

        // 步骤4:提取图像数据
        int jpegSize = payloadSize - metaSize;
        byte[] jpegData = new byte[jpegSize];
        Array.Copy(buffer, 8 + metaSize, jpegData, 0, jpegSize);

        // 步骤5:转换为Bitmap
        using (var ms = new MemoryStream(jpegData)) {
            var bmp = (Bitmap)Image.FromStream(ms);

            // 步骤6:反序列化人脸数据
            var faces = new List();
            using (var br = new BinaryReader(new MemoryStream(metaBytes))) {
                while (br.BaseStream.Position < metaSize) {
                    faces.Add(new FaceData(
                        br.ReadUInt16(), // x
                        br.ReadUInt16(), // y
                        br.ReadUInt16(), // w
                        br.ReadUInt16(), // h
                        br.ReadSingle()  // confidence
                    ));
                }
            }

            // 触发显示事件
            OnFrameReceived?.Invoke(bmp, faces);
        }
    }
}

public record FaceData(int X, int Y, int Width, int Height, float Confidence);



三、WPF显示控件集成




   
   

// 图像渲染逻辑
private void RenderFrame(Bitmap bmp, List faces) {
    Dispatcher.Invoke(() => {
        // 1. 显示基础图像
        PreviewImage.Source = BitmapToImageSource(bmp);

        // 2. 清除旧标注
        OverlayCanvas.Children.Clear();

        // 3. 绘制人脸框
        foreach (var face in faces) {
            var rect = new Rectangle {
                Width = face.Width,
                Height = face.Height,
                Stroke = Brushes.Red,
                StrokeThickness = 2
            };
            Canvas.SetLeft(rect, face.X);
            Canvas.SetTop(rect, face.Y);
            OverlayCanvas.Children.Add(rect);
        }
    });
}

// Bitmap转换助手
private BitmapImage BitmapToImageSource(Bitmap bitmap) {
    using (MemoryStream memory = new MemoryStream()) {
        bitmap.Save(memory, ImageFormat.Bmp);
        memory.Position = 0;
        BitmapImage bitmapimage = new BitmapImage();
        bitmapimage.BeginInit();
        bitmapimage.StreamSource = memory;
        bitmapimage.CacheOption = BitmapCacheOption.OnLoad;
        bitmapimage.EndInit();
        return bitmapimage;
    }
}



四、性能优化技巧




  1. 压缩传输



    • 设置JPEG质量系数(70-85最佳)
      img.compress(quality=75)




  2. 帧率控制


    // C#端请求控制
    private Timer _requestTimer = new Timer(1000 / 30); // 30FPS



  3. 双缓冲机制


    _serial.ReadBufferSize = 1024 * 200; // 200KB缓冲区



  4. 异步处理


    Task.Run(() => DataProcessingLoop());





五、调试建议




  1. 协议分析器


    File.WriteAllBytes($"frame_{DateTime.Now.Ticks}.bin", buffer);



  2. 测试工具


    # 设备端模拟数据
    uart.write(HEADER + b"x00x00x02x00" + b"x00"*10 + (b"xFF"*512) + FOOTER)



  3. 性能监控


    Debug.WriteLine($"帧处理耗时: {stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms");




备注:实际波特率需匹配设备固件设置(推荐921600bps),传输层采用小端序格式,人脸坐标已转换为相对图像分辨率的值。



该方案在i5-1135G7+OpenMV H7上实测延迟<150ms(QVGA@30fps),可扩展添加温度数据、识别结果等元数据字段。

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