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【方案】i.MX RT驱动普通的CSI摄像头快速识别二维码

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    发表于 2019-6-12 08:49:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 z1278064213 于 2019-6-12 08:49 编辑

    站长推荐语


    i.MX RT自推向市场以来,受到了业界的追捧,进入了很多应用领域,也诞生了很多新型的应用方向。今天我就为大家推荐一个使用i.MX RT1050的优秀方案。


    当前,刷二维码的场合已经遍布大街小巷,作为基于跨界处理器RT1050的应用方案,让二维码识别的成本变得更加经济、效率和安全行更高、系统集成更加便利,给我们带来了诸多惊喜。


    解决方案中的芯片主频高达528M,芯片成本却不足3美元,同时不需要依赖专用摄像头模组,更大大减少了整体硬件成本。同时芯片内部强大的CSI模块,2D图像处理模块为图像采集和解析提供了便利,配合内部高速以太网和安全模块,非常适合移动支付领域。解码算法支持主流条码、二维码的解析,包括但不限于移动支付领域,也适合工业现场等诸多应用场景。


    本文导读



    当二维码识别不再依赖专用摄像头模组,即使是常见的数字摄像头、模拟摄像头、USB摄像头都可以轻松快速识别二维码时,再提供免费使用的二维码识别算法,是否能给您的方案带来了便捷?


    一、居高不下的成本



    随着无现支付逐步深入我们的日常生活,我们平时出门可以没有现金但却离不开手机,这便是二维码为我们带来的便捷,本文将重点介绍如何将二维码识别植入产品设计。






    目前大家所熟知的二维码识别需要配备专用的摄像头,成本一直居高不下,若通用的CSI摄像头就能完成二维码的识别与运算,那么无论是设计成本还是BOM成本都将带来可观的改善。但二维码专用摄像头的成本又居高不下,如何降低成本?是很多人关注的问题,本文将通过CSI摄像头为示例,浅析如何通过普通摄像头识别二维码信息。


    二、二维码组件开发环境



    搭建二维码组件主要由主控——M1052核心板、采集摄像头——OV725摄像头、人机交互界面——4.3寸彩色液晶屏。(M1052核心板由广州周立功单片机科技有限公司设计生产。)


    1、M1052核心板
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    图1 M1052 核心板



    M1052跨界核心板作为二维码扫描设备的主控方案,搭载恩智浦i.MX RT105x处理器,主频高达528MHz,此核心板支持CSI(CMOS Sensor Interface)接口,可以分析COMS摄像头传输来的数据。


    2、OV7725摄像头
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    图2 OV7725



    OV7725是OmniVision公司生产的一款低成本高清CMOS摄像头芯片,可达到30w像素,支持VGA和QVGA的图像大小。输出格式支持Raw RGB,RGB(GRB 4:2:2, RGB565/555/444) 和YCbCr(4:2:2)格式。支持AEC(自动曝光控制)、AGC(自动增益控制)、AWB(自动白平衡)、ABF(自动带通滤波器)等功能,通讯协议采用sccb(串行摄像头控总线)协议,支持8/10 位的bayer格式输出。


    3、人机交互界面
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    图3 4.3寸LCD显示屏



    显示器采用4.3寸的TFT电阻屏,采用显示器的目的是方便查看当前摄像头是否捕获到了相应的二维码。这样能够快速的定位二维码。当然如果摄像头的位置是固定的,可以不用LCD显示屏。


    三、效果展示



    结合所需的系统组件编写相应的应用程序(测试程序功能:当解码成功后在串口打印输出解码出信息),如下所示。
    .444.png

    图4 OV7725摄像头



    通过移动摄像头,或者移动相应的二维码图片,使二维码在LCD屏上能清晰的显示。
    .555.png

    图5 LCD显示屏



    当LCD显示屏上能够清晰的显示一帧带二维码的图片,才能解码成功。
    .666.png

    图6 主控(由M105x核心板和底板组成)



    当采集一帧图像,主控尝试进行二维码的解码,解码成功会在控制台上打印解码信息。
    .888.png

    图7 解码成功并打印解码信息



    当成功解码一帧,就会在控制台上打印出解码的信息。


    四、采样M105x做二维码识别的优势





    1、超强处理性能,赋予极致解码能力


    由于i.MX RT105x采用Cortex-M7内核,并且主频能够达到528MHz,相对于其他微控制器来说,CPU的速率,在二维码解码速度上占有足够的优势,解码一帧VGA(640x480)的图片平均需要52ms,解码一帧QVGA(320x240)的图片平均需要28ms。


    2、高速SDRAM助力


    M105x核心板上,板载一个16M的SDRAM芯片,有足够的内存和带宽去处理算法方面的工作。

    3、丰富的外设资源


    M105x外设丰富,如图8。可以在处理二维码的同时,操作其他外设做相应的工作。


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    图8 M1052 核心板功能框图







    无线传输:由于M105x分别集成有Wi-Fi、LoRa等的扩展模块,可以通过网络传输解码数据。用户可以通过应用场景选择相应的核心板。
             
    站长注:本方案是个极其实用的方案,可以大大缩短用户产品的研发周期。但并未发挥出i.MX RT的全部性能,根据我们的测试,还有不少的提高空间。




    作者:研发部    文章出处:恩智浦MCU加油站






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