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from machine import SPI
import sensor
import image
import lcd
import KPU as kpu
import time
from Maix import FPIOA, GPIO
import gc
from fpioa_manager import fm
from board import board_info
import utime
from machine import Timer,PWM
from machine import UART
from machine import WDT
import os
from micropython import const
# ==============================RFID CONFIG==============================
# 定义了一个名为 MFRC522 的Python类，它包含了MFRC522 RFID读写器的各种常量。
class MFRC522:
NRSTPD = 22
MAX_LEN = 16
PCD_IDLE = 0x00
PCD_AUTHENT = 0x0E
PCD_RECEIVE = 0x08
PCD_TRANSMIT = 0x04
PCD_TRANSCEIVE = 0x0C
PCD_RESETPHASE = 0x0F
PCD_CALCCRC = 0x03
PICC_REQIDL = 0x26
PICC_REQALL = 0x52
PICC_ANTICOLL = 0x93
PICC_SElECTTAG = 0x93
PICC_AUTHENT1A = 0x60
PICC_AUTHENT1B = 0x61
PICC_READ = 0x30
PICC_WRITE = 0xA0
PICC_DECREMENT = 0xC0
PICC_INCREMENT = 0xC1
PICC_RESTORE = 0xC2
PICC_TRANSFER = 0xB0
PICC_HALT = 0x50
MI_OK = 0
MI_NOTAGERR = 1
MI_ERR = 2
Reserved00 = 0x00
CommandReg = 0x01
CommIEnReg = 0x02
DivlEnReg = 0x03
CommIrqReg = 0x04
DivIrqReg = 0x05
ErrorReg = 0x06
Status1Reg = 0x07
Status2Reg = 0x08
FIFODataReg = 0x09
FIFOLevelReg = 0x0A
WaterLevelReg = 0x0B
ControlReg = 0x0C
BitFramingReg = 0x0D
CollReg = 0x0E
Reserved01 = 0x0F
Reserved10 = 0x10
ModeReg = 0x11
TxModeReg = 0x12
RxModeReg = 0x13
TxControlReg = 0x14
TxAutoReg = 0x15
TxSelReg = 0x16
RxSelReg = 0x17
RxThresholdReg = 0x18
DemodReg = 0x19
Reserved11 = 0x1A
Reserved12 = 0x1B
MifareReg = 0x1C
Reserved13 = 0x1D
Reserved14 = 0x1E
SerialSpeedReg = 0x1F
Reserved20 = 0x20
CRCResultRegM = 0x21
CRCResultRegL = 0x22
Reserved21 = 0x23
ModWidthReg = 0x24
Reserved22 = 0x25
RFCfgReg = 0x26
GsNReg = 0x27
CWGsPReg = 0x28
ModGsPReg = 0x29
TModeReg = 0x2A
TPrescalerReg = 0x2B
TReloadRegH = 0x2C
TReloadRegL = 0x2D
TCounterValueRegH = 0x2E
TCounterValueRegL = 0x2F
Reserved30 = 0x30
TestSel1Reg = 0x31
TestSel2Reg = 0x32
TestPinEnReg = 0x33
TestPinValueReg = 0x34
TestBusReg = 0x35
AutoTestReg = 0x36
VersionReg = 0x37
AnalogTestReg = 0x38
TestDAC1Reg = 0x39
TestDAC2Reg = 0x3A
TestADCReg = 0x3B
Reserved31 = 0x3C
Reserved32 = 0x3D
Reserved33 = 0x3E
Reserved34 = 0x3F
serNum = []
# ==============================RFID SYSTEM FUNCTIONS==============================
# __init__(self, spi, cs)：类的构造函数，接收2个参数，分别是SPI总线对象和片选引脚对象。
# 在构造函数中，将SPI总线和片选引脚保存到类的成员变量中，并调用MFRC522_Init()方法进行初始化。
def __init__(self, spi, cs):
# 初始化
self.spi = spi
self.cs = cs
self.MFRC522_Init()
# Write_MFRC522(self, addr, val)：写入MFRC522寄存器，接收2个参数，分别是寄存器地址和写入的值。
# 在方法中，先将片选引脚置为低电平，然后通过SPI总线写入寄存器地址和写入的值，最后将片选引脚置为高电平。
def Write_MFRC522(self, addr, val):
self.cs.value(0)
self.spi.write(((addr << 1) & 0x7E))
self.spi.write(val)
self.cs.value(1)
# Read_MFRC522(self, addr)：读取MFRC522寄存器，接收1个参数，即寄存器地址。
# 在方法中，先将片选引脚置为低电平，然后通过SPI总线写入寄存器地址，并读取该地址的值，最后将片选引脚置为高电平，并返回读取的值。
def Read_MFRC522(self, addr):
self.cs.value(0)
self.spi.write((((addr << 1) & 0x7E) | 0x80))
val = self.spi.read(1)
self.cs.value(1)
return val[0]
# SetBitMask(self, reg, mask)：设置MFRC522寄存器的位掩码，接收2个参数，即寄存器地址和位掩码。
# 在方法中，先读取该寄存器的值，然后将位掩码与该寄存器的值进行按位或运算，最后将运算结果写入该寄存器。
def SetBitMask(self, reg, mask):
tmp = self.Read_MFRC522(reg)
self.Write_MFRC522(reg, tmp | mask)
# ClearBitMask(self, reg, mask)：清除MFRC522寄存器的位掩码，接收2个参数，即寄存器地址和位掩码。
# 在方法中，先读取该寄存器的值，然后将位掩码按位取反，并与该寄存器的值进行按位与运算，最后将运算结果写入该寄存器。
def ClearBitMask(self, reg, mask):
tmp = self.Read_MFRC522(reg)
self.Write_MFRC522(reg, tmp & (~mask))
# 通过RC522与卡片通信
def MFRC522_ToCard(self, command, sendData):
backData = []
backLen = 0
status = self.MI_ERR
irqEn = 0x00
waitIRq = 0x00
lastBits = None
n = 0
i = 0
if command == self.PCD_AUTHENT: # Mifare认证
irqEn = 0x12 # 允许错误中断请求ErrIEn 允许空闲中断IdleIEn
waitIRq = 0x10 # 认证寻卡等待时候 查询空闲中断标志位
if command == self.PCD_TRANSCEIVE: # 接收发送 发送接收
irqEn = 0x77 # 允许TxIEn RxIEn IdleIEn LoAlertIEn ErrIEn TimerIEn
waitIRq = 0x30 # 寻卡等待时候 查询接收中断标志位与 空闲中断标志位
# IRqInv置位管脚IRQ与Status1Reg的IRq位的值相反
self.Write_MFRC522(self.CommIEnReg, irqEn | 0x80)
# Set1该位清零时，CommIRqReg的屏蔽位清零
self.ClearBitMask(self.CommIrqReg, 0x80)
# 写空闲命令
self.Write_MFRC522(self.CommandReg, self.PCD_IDLE)
# 置位FlushBuffer清除内部FIFO的读和写指针以及ErrReg的BufferOvfl标志位被清除
self.SetBitMask(self.FIFOLevelReg, 0x80)
while(i < len(sendData)):
self.Write_MFRC522(self.FIFODataReg, sendData[i]) # 写数据进FIFOdata
i = i+1
self.Write_MFRC522(self.CommandReg, command) # 写命令
if command == self.PCD_TRANSCEIVE:
# StartSend置位启动数据发送 该位与收发命令使用时才有效
self.SetBitMask(self.BitFramingReg, 0x80)
i = 1000 * 3
# 认证 与寻卡等待时间
while True:
n = self.Read_MFRC522(self.CommIrqReg) # 查询事件中断
i = i - 1
if not ((i != 0) and (not (n & 0x01)) and (not (n & waitIRq))):
break
self.ClearBitMask(self.BitFramingReg, 0x80) # 清理允许StartSend位
if i != 0:
# 读错误标志寄存器BufferOfI CollErr ParityErr ProtocolErr
if not (self.Read_MFRC522(self.ErrorReg) & 0x1B):
status = self.MI_OK
if n & irqEn & 0x01:
status = self.MI_NOTAGERR
if command == self.PCD_TRANSCEIVE:
n = self.Read_MFRC522(self.FIFOLevelReg)
lastBits = self.Read_MFRC522(self.ControlReg) & 0x07
# print("n: {}, {}".format(n, lastBits))
if lastBits != 0:
backLen = (n-1)*8 + lastBits
else:
backLen = n*8
if n == 0:
n = 1
if n > self.MAX_LEN:
n = self.MAX_LEN
i = 0
while i < n:
backData.append(self.Read_MFRC522(self.FIFODataReg))
i = i + 1
else:
# print("erro: {}".format(hex(self.Read_MFRC522(self.ErrorReg))))
status = self.MI_ERR
# print("backlen: {}".format(backLen))
self.SetBitMask(self.ControlReg, 0x80)
# stop timer now
self.Write_MFRC522(self.CommandReg, self.PCD_IDLE)
return (status, backData, backLen)
def MFRC522_Request(self, reqMode):
status = None
backBits = None
TagType = []
# 清理指示MIFARECyptol单元接通以及所有卡的数据通信被加密的情况
self.ClearBitMask(self.Status2Reg, 0x08)
# 发送的最后一个字节的 七位
self.Write_MFRC522(self.BitFramingReg, 0x07)
# TX1,TX2管脚的输出信号传递经发送调制的13.56的能量载波信号
self.SetBitMask(self.TxControlReg, 0x03)
TagType.append(reqMode)
(status, backData, backBits) = self.MFRC522_ToCard(
self.PCD_TRANSCEIVE, TagType)
# print("backBits: {}".format(backBits))
if ((status != self.MI_OK) | (backBits != 0x10)):
status = self.MI_ERR
return (status, backData)
def MFRC522_Anticoll(self):
# 定义返回数据列表
backData = []
# 定义序列号校验值
serNumCheck = 0
# 定义序列号列表
serNum = []
# 将BitFramingReg寄存器的值设为0x00
self.Write_MFRC522(self.BitFramingReg, 0x00)
# 将PICC_ANTICOLL命令添加到序列号列表中
serNum.append(self.PICC_ANTICOLL)
# 将0x20添加到序列号列表中
serNum.append(0x20)
# 通过MFRC522_ToCard方法向RC522模块发送序列号列表，并获取响应状态、返回数据和返回数据位数
(status, backData, backBits) = self.MFRC522_ToCard(
self.PCD_TRANSCEIVE, serNum)
# 如果响应状态为MI_OK
if(status == self.MI_OK):
i = 0
if len(backData) == 5:
while i < 4:
serNumCheck = serNumCheck ^ backData[i]
i = i + 1
if serNumCheck != backData[i]:
status = self.MI_ERR
else:
status = self.MI_ERR
return (status, backData)
def CalulateCRC(self, pIndata):
# 清除DivIrqReg寄存器的4位
self.ClearBitMask(self.DivIrqReg, 0x04)
# 设置FIFOLevelReg寄存器的7位
self.SetBitMask(self.FIFOLevelReg, 0x80)
i = 0
while i < len(pIndata):
# 将要进行CRC校验的数据写入FIFODataReg寄存器中
self.Write_MFRC522(self.FIFODataReg, pIndata[i])
i = i + 1
# 发送PCD_CALCCRC命令，开始进行CRC校验
self.Write_MFRC522(self.CommandReg, self.PCD_CALCCRC)
i = 0xFF
while True:
# 读取DivIrqReg寄存器的值
n = self.Read_MFRC522(self.DivIrqReg)
i = i - 1
# 如果i为0或者DivIrqReg寄存器的4位为1，则退出循环
if not ((i != 0) and not (n & 0x04)):
break
# 定义输出列表
pOutData = []
# 将CRCResultRegL寄存器的值添加到输出列表中
pOutData.append(self.Read_MFRC522(self.CRCResultRegL))
# 将CRCResultRegM寄存器的值添加到输出列表中
pOutData.append(self.Read_MFRC522(self.CRCResultRegM))
# 返回输出列表
return pOutData
def MFRC522_SelectTag(self, serNum):
# 定义返回数据列表
backData = []
# 定义发送数据列表
buf = []
# 将PICC_SElECTTAG命令添加到发送数据列表中
buf.append(self.PICC_SElECTTAG)
# 将0x70添加到发送数据列表中
buf.append(0x70)
i = 0
# 将标签序列号的5个字节添加到发送数据列表中
while i < 5:
buf.append(serNum[i])
i = i + 1
# 计算发送数据列表的CRC校验码
pOut = self.CalulateCRC(buf)
# 将CRC校验码的第一个字节添加到发送数据列表中
buf.append(pOut[0])
# 将CRC校验码的第二个字节添加到发送数据列表中
buf.append(pOut[1])
# 通过MFRC522_ToCard方法向RC522模块发送发送数据列表，并获取响应状态、返回数据和返回数据长度
(status, backData, backLen) = self.MFRC522_ToCard(self.PCD_TRANSCEIVE, buf)
# 如果响应状态为MI_OK，并且返回数据长度为0x18
if (status == self.MI_OK) and (backLen == 0x18):
# 打印返回数据的第一个字节（表示标签容量）
print("Size: ", str(backData[0]))
# 返回返回数据的第一个字节
return backData[0]
else:
# 否则返回0
return 0
def MFRC522_Auth(self, authMode, BlockAddr, Sectorkey, serNum):
buff = []
# First byte should be the authMode (A or B)
buff.append(authMode)
# Second byte is the trailerBlock (usually 7)
buff.append(BlockAddr)
# Now we need to append the authKey which usually is 6 bytes of 0xFF
i = 0
while(i < len(Sectorkey)):
buff.append(Sectorkey[i])
i = i + 1
i = 0
# Next we append the first 4 bytes of the UID
while(i < 4):
buff.append(serNum[i])
i = i + 1
# Now we start the authentication itself
(status, backData, backLen) = self.MFRC522_ToCard(self.PCD_AUTHENT, buff)
# Check if an error occurred
if not(status == self.MI_OK):
print("AUTH ERROR!!")
if not (self.Read_MFRC522(self.Status2Reg) & 0x08) != 0:
print("AUTH ERROR(status2reg & 0x08) != 0")
# Return the status
return status
def MFRC522_Read(self, blockAddr):
# 定义接收数据列表
recvData = []
# 将PICC_READ命令添加到接收数据列表中
recvData.append(self.PICC_READ)
# 将数据块地址添加到接收数据列表中
recvData.append(blockAddr)
# 计算接收数据列表的CRC校验码
pOut = self.CalulateCRC(recvData)
# 将CRC校验码的第一个字节添加到接收数据列表中
recvData.append(pOut[0])
# 将CRC校验码的第二个字节添加到接收数据列表中
recvData.append(pOut[1])
(status, backData, backLen) = self.MFRC522_ToCard(
self.PCD_TRANSCEIVE, recvData)
# 通过MFRC522_ToCard方法向RC522模块发送接收数据列表，并获取响应状态、返回数据和返回数据长度
if not (status == self.MI_OK):
# 如果响应状态不为MI_OK，则打印错误信息
print("Error while reading!")
i = 0
# 如果返回的数据长度为16，则说明读取到了完整的数据块
if len(backData) == 16:
# 打印读取到的数据块信息
print("Sector "+str(blockAddr)+" "+str(backData))
# 返回读取到的数据块
return backData
def MFRC522_Init(self):
# 调用M500PcdConfigISOType方法，传入' A'参数，表示使用ISO14443_A协议进行通信
self.M500PcdConfigISOType('A')
# 延时2毫秒
time.sleep_ms(2)
def M500PcdConfigISOType(self, ucType):
# 如果传入的参数为' A'，表示使用ISO14443_A协议进行通信
if ucType == 'A': # ISO14443_A
# 清除Status2Reg寄存器的8位
self.ClearBitMask(self.Status2Reg, 0x08)
# 将ModeReg寄存器的值设为0x3D（3F）
self.Write_MFRC522(self.ModeReg, 0x3D) # 3F
# 将RxSelReg寄存器的值设为0x86（84）
self.Write_MFRC522(self.RxSelReg, 0x86) # 84
# 将RFCfgReg寄存器的值设为0x7F（4F）
self.Write_MFRC522(self.RFCfgReg, 0x7F) # 4F
# 将TReloadRegL寄存器的值设为30
self.Write_MFRC522(self.TReloadRegL, 30)
# 将TReloadRegH寄存器的值设为0
self.Write_MFRC522(self.TReloadRegH, 0)
# 将TModeReg寄存器的值设为0x8D
self.Write_MFRC522(self.TModeReg, 0x8D)
# 将TPrescalerReg寄存器的值设为0x3E
self.Write_MFRC522(self.TPrescalerReg, 0x3E)
else:
# 如果传入的参数不是' A'，则打印错误信息
print("unk ISO type\r\n")
#================================= FACE =====================================
# 加载模型
#task_fd = kpu.load(0x100000) # 从flash 0x100000 加载人脸检测模型
#task_ld = kpu.load(0x200000) # 从flash 0x200000 加载人脸五点关键点检测模型
#task_fe = kpu.load(0x300000) # 从flash 0x300000 加载人脸196维特征值模型
task_fd = kpu.load("/sd/FaceDetection.smodel")
task_ld = kpu.load("/sd/FaceLandmarkDetection.smodel")
task_fe = kpu.load("/sd/FeatureExtraction.smodel")
#####################配置蓝牙串口#####################
fm.register(34, fm.fpioa.UART1_TX, force=True)
fm.register(35, fm.fpioa.UART1_RX, force=True)
uart = UART(UART.UART1, 9600, 8, 1, 0, timeout=1000, read_buf_len=4096)
#####################配置舵机####################
#PWM通过定时器配置
tim = Timer(Timer.TIMER0, Timer.CHANNEL0, mode=Timer.MODE_PWM)
SS = PWM(tim, freq=50, duty=0, pin=21)
#'''
#说明：舵机控制函数
#功能：180度舵机：angle:-90至90 表示相应的角度
#360连续旋转度舵机：angle:-90至90 旋转方向和速度值。
#【duty】占空比值：0-100
#'''
def Servo(servo,angle):
SS.duty((angle+90)/180*10+2.5)
Servo(SS,0)
g_led = 12
r_led = 13
fm.register(r_led, fm.fpioa.GPIO0) # 将引脚 r_led 映射为了 GPIO0 的功能
fm.register(g_led, fm.fpioa.GPIO1)
led_r=GPIO(GPIO.GPIO0, GPIO.OUT)
led_g=GPIO(GPIO.GPIO1, GPIO.OUT)
# 一开始两个灯都灭
led_r.value(1)
led_g.value(1)
#####################配置蜂鸣器#####################
beep_pin=22
fpioa = FPIOA()
#PWM 通过定时器配置，接到 IO15 引脚，蜂鸣器
tim2 = Timer(Timer.TIMER0, Timer.CHANNEL1, mode=Timer.MODE_PWM)
beep = PWM(tim2, freq=1, duty=50, pin=beep_pin)
beep.disable()
#beep.enable()
#beep.freq(800)
#####################配置人体红外传感#####################
fpioa.set_function(23,FPIOA.GPIO7)
people_find = GPIO(GPIO.GPIO7,GPIO.IN)
lcd.init()
sensor.reset()
sensor.set_pixformat(sensor.RGB565)
sensor.set_framesize(sensor.QVGA)
sensor.set_hmirror(1)
sensor.set_vflip(1)
sensor.run(1)
anchor = (1.889, 2.5245, 2.9465, 3.94056, 3.99987, 5.3658, 5.155437,
6.92275, 6.718375, 9.01025) # anchor for face detect
dst_point = [(44, 59), (84, 59), (64, 82), (47, 105),
(81, 105)] # standard face key point position
a = kpu.init_yolo2(task_fd, 0.5, 0.3, 5, anchor)
img_lcd = image.Image()
img_face = image.Image(size=(128, 128))
a = img_face.pix_to_ai()
record_ftr = []
record_ftrs = []
names = []
record_ftrtemp=[] #临时存储录入时的人脸特征
################## 开机时读取SD卡中的人脸信息 ##################
i = 0
temp_num = ''
with open("/sd/faceinfo.txt", "r") as f:
while(1):
lin = f.readline()
if not lin:
break
stu_num = lin[0:lin.index('#')] #获取学号
names.append(stu_num) #追加到学号列表
faceftr = lin[lin.index('#')+1:] #截取后半段的人脸特征
record_ftrs.append(eval(faceftr)) #向人脸特征列表中添加SD卡中的已存特征
if stu_num == temp_num:
continue
temp_num = stu_num
i = i + 1
print("%d:%s#%s" % (i,stu_num,faceftr))
f.close()
#####################配置按键####################
LuRu_mode = False # 录入模式
Door_mode = False # 门禁模式
Normal_mode = True # 正常模式
fpioa = FPIOA()
fm.register(16, fm.fpioa.GPIOHS0)
key_gpio = GPIO(GPIO.GPIOHS0, GPIO.IN)
fm.register(24, fm.fpioa.GPIOHS1)
key_gpio1 = GPIO(GPIO.GPIOHS1, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)
fm.register(25, fm.fpioa.GPIOHS2)
key_gpio2 = GPIO(GPIO.GPIOHS2, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)
#fm.register(20, fm.fpioa.GPIOHS3)
#key_gpio3 = GPIO(GPIO.GPIOHS3, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)
last_key_state=1
key_pressed=0
last_key_state1=1
key_pressed1=0
last_key_state2=1
key_pressed2=0
#last_key_state3=1
#key_pressed3=0
################### RFID config ###################
CS_NUM = const(18)
SPI_FREQ_KHZ = const(600)
SPI_SCK = const(19)
SPI_MOSI = const(8)
SPI_MISO = const(15)
def check_key(): # 按键检测函数，用于在循环中检测按键是否按下，下降沿有效
global last_key_state
global key_pressed
global last_key_state1
global key_pressed1
global last_key_state2
global key_pressed2
global LuRu_mode
global Door_mode
global Normal_mode
#global last_key_state3
#global key_pressed3
#global RFID_mode
val=key_gpio.value()
val1=key_gpio1.value()
val2=key_gpio2.value()
#val3=key_gpio3.value()
if last_key_state == 1 and val == 0:
LuRu_mode = False
Door_mode = False
Normal_mode = True
#RFID_mode = False
#lcd.clear()
if last_key_state1 == 1 and val1 == 0:
LuRu_mode = True
Door_mode = False
Normal_mode = False
#RFID_mode = False
#lcd.clear()
if last_key_state2 == 1 and val2 == 0:
LuRu_mode = False
Door_mode = True
Normal_mode = False
#RFID_mode = False
#lcd.clear()
#if last_key_state3 == 1 and val3 == 0:
#LuRu_mode = False
#Door_mode = False
#Normal_mode = False
#RFID_mode = True
last_key_state = val
last_key_state1 = val1
last_key_state2 = val2
#last_key_state3 = val3
#####################配置看门狗#####################
def on_wdt(self):
self.feed()
wdt0 = WDT(id=1, timeout=5000, callback=on_wdt, context={})
###################################################################
## 主循环 ##
###################################################################
# 设置各种flag
no_people = 0 # 是否无人
no_flag = 0
delline = []
check_num = 0
shibie_num = 0
uart.read()
# 设置人脸对比置信度
ACCURACY = 75
# 录入模式flag
luru_flag = 0
# 查找模式flag
find_flag = 0
feature = ''
max_score = 0
index = 0
while (1):
# 程序首先调用了check_key()函数，该函数可能用于检测设备是否已经授权使用相关的模型。
check_key()
# 调用了sensor.snapshot()函数获取一张图像。
img = sensor.snapshot()
# 使用kpu.run_yolo2()函数对输入的图像进行人脸检测，返回一个包含检测结果的列表code。
code = kpu.run_yolo2(task_fd, img)
max_score = 0
# 如果code不为空，即检测到人脸，程序会遍历code中的每个检测结果，计算人脸框的面积，并选择面积最大的人脸进行处理。
if code:
t = 0
max_face = 0
totalRes = len(code)
area = []
# 如果检测到的人脸数大于1，则只处理面积最大的人脸。
if totalRes > 1: #多张人脸时，挑选面积最大的，一般即最前面的
for i in code: # 迭代坐标框 多张人脸
area.append(i.w()*i.h())
for j in range(len(area)):
if max_face < area[j]:
max_face = area[j]
t = j #保存最大脸面积下标
totalRes = 1
del area
if totalRes == 1: #只有一张脸
i = code[t]
# 首先使用img.draw_rectangle()函数在原图像上绘制人脸框
# Cut face and resize to 128x128
a = img.draw_rectangle(i.rect())
# 然后使用img.cut()函数对原图像进行裁剪，得到人脸图像。
face_cut = img.cut(i.x(), i.y(), i.w(), i.h())
# 使用img.resize()函数将人脸图像缩放为128x128大小
face_cut_128 = face_cut.resize(128, 128)
# 使用img.pix_to_ai()函数将图像转换为KPU能够处理的格式。
a = face_cut_128.pix_to_ai()
# a = img.draw_image(face_cut_128, (0,0))
# Landmark for face 5 points
# 程序使用kpu.forward()函数对人脸图像进行特征点检测，得到人脸的五个关键点坐标。
fmap = kpu.forward(task_ld, face_cut_128)
plist = fmap[:]
le = (i.x() + int(plist[0] * i.w() - 10), i.y() + int(plist[1] * i.h()))
re = (i.x() + int(plist[2] * i.w()), i.y() + int(plist[3] * i.h()))
nose = (i.x() + int(plist[4] * i.w()), i.y() + int(plist[5] * i.h()))
lm = (i.x() + int(plist[6] * i.w()), i.y() + int(plist[7] * i.h()))
rm = (i.x() + int(plist[8] * i.w()), i.y() + int(plist[9] * i.h()))
# 使用img.draw_circle()函数在原图像上绘制出这些关键点的位置。
a = img.draw_circle(le[0], le[1], 4)
a = img.draw_circle(re[0], re[1], 4)
a = img.draw_circle(nose[0], nose[1], 4)
a = img.draw_circle(lm[0], lm[1], 4)
a = img.draw_circle(rm[0], rm[1], 4)
# align face to standard position
src_point = [le, re, nose, lm, rm]
# 程序使用这些关键点的坐标计算人脸的仿射变换矩阵，并使用image.get_affine_transform()函数计算变换矩阵。
T = image.get_affine_transform(src_point, dst_point)
# 使用image.warp_affine_ai()函数将人脸图像进行对齐，得到标准的人脸图像。
a = image.warp_affine_ai(img, img_face, T)
# 然后，程序使用img.ai_to_pix()函数将对齐后的图像转换为原图像能够显示的格式。
a = img_face.ai_to_pix()
# a = img.draw_image(img_face, (128,0))
del (face_cut_128)
# calculate face feature vector
# 程序使用kpu.forward()函数对对齐后的人脸图像进行特征提取
fmap = kpu.forward(task_fe, img_face)
# 使用kpu.face_encode()函数将特征向量进行编码
feature = kpu.face_encode(fmap[:])
reg_flag = False
scores = []
# 程序遍历预先录入的人脸特征列表
for j in range(len(record_ftrs)):
# 使用kpu.face_compare()函数计算当前人脸特征向量与列表中每个特征向量的相似度得分。
score = kpu.face_compare(record_ftrs[j], feature)
scores.append(score)
max_score = 0
index = 0
# 最终，程序选择得分最高的特征向量，并返回其在列表中的索引。这个索引可以用于识别当前人脸是否为已知人脸。
for k in range(len(scores)):
if max_score < scores[k]:
max_score = scores[k]
index = k
# 执行录入任务
if luru_flag == 1:
# 如果检测到当前画面中存在人脸，且识别率超过预设值
if max_score > ACCURACY:
# 人脸采集次数清零
check_num = 0
# 在屏幕上显示提示信息“Face Exist”
a = img.draw_string(200,0, b'Face Exist', color=(255,0,0),scale=1.6,mono_space=1) #提示人脸已存在
# 在屏幕上显示图像
a = lcd.display(img)
# 继续循环，等待下一张图像的检测和处理
continue
# 如果检测到人脸特征
if code:
# 记录当前采集的人脸数量，每检测到一次人脸就加1
check_num = check_num + 1 #检测到一次人脸则加 1
# 在屏幕上显示当前采样进度
a = img.draw_string(5,40, b'%d'%check_num, color=(0,255,0),scale=1.4,mono_space=1) #显示采样进度
# 间隔录入，每采集6次人脸特征就将当前特征加入到临时特征值列表中
if check_num % 6 == 0 and check_num != 0:
record_ftrtemp.append(feature) #加入当前人脸特征
# 如果已采集到18次人脸特征，表示录入结束
if check_num == 18:
# 录入成功标志位设为1
save_success = 1
try:
# 尝试打开SD卡上的faceinfo.txt文件，并以追加模式写入数据
with open("/sd/faceinfo.txt", "a") as f:
for i in range(len(record_ftrtemp)): #循环遍历临时特征值列表，写入SD卡
f.write(stu_num+'#'+str(record_ftrtemp[i]))
# 每个特征值占一行
f.write("\n")
# 关闭文件
f.close()
except Exception:
save_success = 0 #表示保存到SD卡失败了
pass
# 如果保存到SD卡成功，则将当前特征添加到已知特征列表中，并将学号添加到names列表中；同时清空临时特征值列表和采集次数，显示录入成功的提示信息，并进行蜂鸣器声音提示；最后退出录入任务并回到正常模式。
if save_success == 1:
#将当前特征添加到已知特征列表，学号添加到names
for i in record_ftrtemp:
record_ftrs.append(i)
names.append(stu_num)
record_ftrtemp.clear() #清空临时特征值列表
# 在屏幕上显示录入成功的提示信息
a = img.draw_string(0,5, b'Success!', color=(255,0,0),scale=1.4,mono_space=1) #录入成功
# 在屏幕上显示图像
a = lcd.display(img)
#蜂鸣器声音提示
beep.enable()
beep.freq(1000)
time.sleep(2)
beep.disable()
luru_flag = 0 # 退出录入任务
# 回到正常模式
LuRu_mode = False # 录入模式
Door_mode = False # 门禁模式
Normal_mode = True # 正常模式
#如果保存到SD卡失败，则按键次数清零，check_num清零，学号清空
else:
a = img.draw_string(0,5, b'Fail!', color=(255,0,0),scale=1.4,mono_space=1) #录入失败
#蜂鸣器声音提示
beep.enable()
beep.freq(600)
time.sleep(2)
beep.disable()
luru_flag = 0 # 退出录入任务
# 回到正常模式
LuRu_mode = False # 录入模式
Door_mode = False # 门禁模式
Normal_mode = True # 正常模式
# 删除code变量，释放内存空间。
del code
# 有人的时候LCD显示摄像头的拍摄画面
if people_find.value() == 1:
no_flag = 1
# 接收蓝牙数据
# 垃圾回收
gc.collect()
# 读取蓝牙数据
text = uart.read()
if text != None and len(text) >= 2: #如果读取到了数据，且大于等于2
# 临时开门禁
# 如果蓝牙数据中包含 'open'
if 'open' in text:
print("--------蓝牙开门--------")
# 舵机旋转
Servo(SS,90)
time.sleep(2)
Servo(SS,0)
# 删除全部用户命令
# 如果蓝牙数据中包含 'erase'
if 'erase' in text:
print("--------删除全部用户--------")
# 清空名称列表、特征值列表和人脸信息文件
names.clear()
record_ftrs.clear()
# 打开文件
file_new = open('/sd/faceinfo.txt', 'w')
# 写入空字符串
file_new.write(''.join(''))
# 关闭文件
file_new.close()
# 清除图像
img.clear()
# 绘制矩形
img.draw_rectangle((90, 85, 140, 70), fill=True, color=(0, 0, 255))
# 绘制字符串
img.draw_string(110, 112, "delete all", color=(255, 255, 255), scale=1.5, mono_space=0)
# 在LCD屏幕上显示图像
lcd.display(img)
#蜂鸣器声音提示
beep.enable()
beep.freq(1000)
time.sleep(2)
beep.disable()
a = img.clear()
# 删除用户命令
# 如果蓝牙数据中包含 'delete'
if 'del' in text:
print("--------删除用户--------")
delnum = text[3:].decode('utf-8') #截取出删除的学号
print('删除的学号: ', delnum)
print(delnum)
del text
k=-1
# 打开人脸信息文件
with open('/sd/faceinfo.txt', 'r') as f:
while(1):
# 逐行读取文件内容
thisline=f.readline()
if not thisline:
# 如果文件已读完
break
# 计数器加1
k=k+1
# 判断是否找到要删除的学号
result = delnum in thisline
# 如果找到了第一个匹配项
if result==True and find_flag == 0:
# 标记为找到
find_flag=1
print('ok')
# 如果找到了多个匹配项
if result==True and find_flag == 1:
# 记录要删除的行数
delline.append(k)
# 如果匹配项已结束
if result==False and find_flag == 1:
# 标记为未找到
find_flag = 0
break
# 关闭文件
f.close()
# 如果SD卡中有此人，那么就删除，
if delline:
# 按行读入，删除最后一行
# 打开文件
file_old = open('/sd/faceinfo.txt', 'r')
# 逐行读取文件内容
lines = [i for i in file_old]
# 删除指定行数
del lines[int(delline[0]):int(delline[-1])+1]
# 关闭文件
file_old.close()
del file_old
# 清空要删除的行数列表
delline.clear()
# 再覆盖写入
# 打开文件
file_new = open('/sd/faceinfo.txt', 'w')
# 将修改后的内容写入文件
file_new.write(''.join(lines))
# 关闭文件
file_new.close()
del lines
##删除姓名列表和特征值列表中的数据
#print('之前',names)
i = 0
# 清空名称列表
temp_num = ''
names = []
# 清空特征值列表
record_ftrs = []
# 垃圾回收
gc.collect()
try:
# 打开人脸信息文件
with open("/sd/faceinfo.txt", "r") as f:
while(1):
# 垃圾回收
gc.collect()
# 逐行读取文件内容
lin = f.readline()
# 如果文件已读完
if not lin:
break
stunum = lin[0:lin.index('#')] #获取学号
lin = lin[lin.index('#')+1:] #截取除了学号以外的字符串
stu_name = lin[0:lin.index('#')] #获取姓名
names.append(stunum+'#'+stu_name) #追加到姓名列表
lin = lin[lin.index('#')+1:] #截取人脸特征
record_ftrs.append(eval(lin)) #向人脸特征列表中添加已存特征
except:
pass
# 垃圾回收
gc.collect()
# 清除图像
img.clear()
# 绘制矩形
img.draw_rectangle((90, 85, 140, 70), fill=True, color=(0, 0, 255))
# 绘制字符串
img.draw_string(110, 112, "delete %s"%delnum, color=(255, 255, 255), scale=1.5, mono_space=0)
# 在LCD屏幕上显示图像
lcd.display(img)
#蜂鸣器声音提示
beep.enable()
beep.freq(1000)
time.sleep(2)
beep.disable()
a = img.clear()
# 回到正常模式
LuRu_mode = False # 录入模式
Door_mode = False # 门禁模式
Normal_mode = True # 正常模式
else:
a = img.clear()
# 绘制矩形
a = img.draw_rectangle((90, 85, 140, 70), fill=True, color=(0, 0, 255))
# 绘制字符串
a = img.draw_string(118, 112, "No people!", color=(255, 255, 255), scale=1.5, mono_space=0)
# 在LCD屏幕上显示图像
a = lcd.display(img)
#蜂鸣器声音提示
beep.enable()
beep.freq(600)
time.sleep(2)
beep.disable()
a = img.clear()
# 回到正常模式
LuRu_mode = False # 录入模式
Door_mode = False # 门禁模式
Normal_mode = True # 正常模式
# 检测按键
# 录入模式按键
if LuRu_mode:
try:
# 在屏幕上显示“录入模式”字样
a = img.draw_string(0,0, b'Register Mode', color=(0,255,0),scale=1.6,mono_space=1)
except:
pass
# 判断蓝牙数据是否读取到并且长度大于等于2
if text != None and len(text) >= 2: #如果读取到了数据，且大于等于2
# 判断是否收到“register”命令，如果是则进行人脸注册
if 'register' in text:
print("--------人脸注册--------")
stu_num = text[2:].decode('utf-8') # 截取出学号
print('学号: ', stu_num)