【鲁班猫创意大赛】现代化无线哨兵

二哲科技

1.介绍
该项目主要由鲁班猫ZeroW为核心，OV8588摄像头为图像采集设备，采用QT框架作为软件界面，采用RKNN中的YOLOV5作为图像识别模型。
可以检测多种物体，检测到的物体会在屏幕列表中显示，同时也可以在图像中框出来，选定的物体可以在图像上反应出来。同时还可以设置报警源，报警源可以是人，猫，狗，车等，当摄像头内或者摄像头设置的区域内监测到报警源，则会产生图像和声音报警。
主要应用场景如下：
1、在仓库中，检测是否有人或动物闯入，当检测到则会发出报警。
2、在车库或者私人停车位，当检测到有人企图想对私人物品损坏，也可以发出报警，劝退他人。
3、在办公室内，监测某个物品，如笔记本、手机或机密材料等贵重物品，把这些物品添加监视区域内，当有人进入发出报警。
2.整体框架
此次项目我不仅用上了硬件设计和软件设计，还用上了结构设计，让其更加附有哨兵的样子。
2.1硬件框架
硬件部分比较简单，鲁班猫ZeroW+OV8588摄像头组成，同时通过蓝牙连接WIFI，VNC共享屏幕。

2.2软件框架
软件框架主要以QT为界面，使用OpenCV做图像处理，采用YOLOV5模型进行图像识别，QT界面中对一些参数进行了可视化，方便用户操作。同时还在报警时让播放报警音和提示声。

2.3结构框架
结构主要由四部分组成，鲁班猫ZeroW的外壳，摄像头外壳，天线外壳和底座，为什么要设计一个底座，是为了以后方便移植到别的产品上去，能够实现更多的DIY结合。

3.设计
硬件部分的设计没有什么可讲的，因为采用的是野火提供的模块和开发板，主要讲软件设计和结构设计，先来讲一下难度不高的结构设计。

3.1结构设计
以前做比赛都是裸板，整体效果看起来不好，而且操作的时候容易对裸露的板子造成一定的破坏。所以这次项目我加上了结构设计，第一是为了更好的封装板子，第二也是为了让项目能够更加具备产品的样子。
整个设计中我觉得设计的比较有意思的部分就是天线部分，因为有时候天线是需要设置成不同的角度，有些角度信号会更强，所以我设计的时候，特意让天线部分是可以运动的。由于Linux板子发热都是比较大的，我的3D材料又不是金属，所以我设计的通气栅格，让结构内部更好与外部的空气进行流通。
下面是在3D建模的软件中的样子。

这张就是组装好之后的成品了。

特意设计成像哨兵的模样，所以给这次项目的名称就叫做【现代化无线哨兵】

3.2软件设计
讲完结构设计，接下来就是软件设计，在讲软件设计之前，我推荐一个软件，叫做VNC Views，这个软件可以让Linux开发板在没有屏幕的时候也可以显示界面，五一期间我就用这个软件进行开发的，只要连接局域网就可以远程屏幕控制开发板了，下面是远程控制的效果图。

现在来讲软件设计，这部分我就不贴代码了，纯理论讲一下整体射界思路吧~
首先第一步就是获取摄像头的图像，一开始我想用OpenCV中的函数获取摄像头图像，但是不太可行（一直提示找不到摄像头），后面我就改用QT的函数获取摄像头的图像，能正常获取但是要安装一些模块。
摄像头数据能够正常获取之后，就需要把图像数据传入RKNN模型，让其进行识别并数据，这里就需要用到例程了，我将例程移植到我的工程中，要打开训练好的模型，同时还要对摄像头的图像进行处理，因为训练好的YOLOV5模型，只能识别640x640的图像，所以我把摄像头图像输出为640x640，然后再传入RKNN模型中去进行识别。
能够正常识别之后，剩下的就没有太多的技术难度了，首先就是设计报警模式，全屏报警和区域报警，区域报警当设置的报警源进入某个区域的时候就产生报警，这个区域可以通过OpenCV进行显示。
剩下的就是报警显示和声音了，声音通过文字转语音工具生成，报警音是在网上找的一个，根据报警源选择对应的声音进行报警即可。
现在给展示一些软件运行的图片。
检测到两辆车，并选择第一辆车。

添加车辆进入视野报警，目前已产生报警。

检测到猫。

检测到狗。

检测到人。

检测到笔记本电脑。

检测到人和手提包，多对象检测。

人进入区域内的报警。

4.结论
这是我第一个在Linux上做的项目，让我对Linux有了更多的了解，之前都是纸上谈兵，没有实际的项目经验，这次项目让我收获了不少，后续我也会在鲁班猫上继续开发一些有趣的项目，如果想看这个项目的更多视频可以去硬声APP上搜索【二哲科技】进行观看，也可以去我的B站【二哲科技】上看观看。
【现代化无线哨兵】第一篇：3D外壳设计：https://www.bilibili.com/video/BV1Ph411w7xj/
【现代化无线哨兵】第二篇：整体组装：https://www.bilibili.com/video/BV1Jo4y1F7ii/
【现代化无线哨兵】第三篇：效果演示：https://www.bilibili.com/video/BV1yT411t7Jr/

Cheng0717

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