基于S32V來實(shí)現(xiàn)人臉識別的應(yīng)用

摘要：汽車行業(yè)ADAS功能需求日益增長，防疲勞駕駛是一個(gè)熱門方向，對于駕駛員狀態(tài)的檢測，人臉識別是基礎(chǔ)，只有快速準(zhǔn)確地識別到人臉，才能對人臉狀態(tài)進(jìn)行分析。本文將介紹基于S32V來實(shí)現(xiàn)人臉識別的應(yīng)用。

一、S32V視覺處理平臺

NXP于2015開始推出S32V平臺，現(xiàn)在已經(jīng)推出了第二代型號S32V234，第三代目前已經(jīng)在樣品階段，該平臺定位為ADAS視覺處理，提供了視覺系統(tǒng)應(yīng)用所需的性能和功能。

對于圖像處理，S32V具有自己的特色，硬件方面：具有兩路CSI和兩路并口攝像頭接口，提供了可圖形化編程的ISP、APEX，以及3D渲染的GPU。其中可編程的ISP可以對通過CSI輸入的攝像頭圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，支持HDR、顏色轉(zhuǎn)換、色調(diào)映射等。APEX提供了并行圖像處理的能力。還提供了H264硬件編解碼等，基本覆蓋了圖像處理所需要的硬件資源。

軟件方面：提供了VSDK，包含S32V平臺的各個(gè)外設(shè)驅(qū)動，并配有相關(guān)例程。API方面提供了OpenCV、FFmpeg、OpenCL、OpenGL、EGL等常用圖像處理相關(guān)庫。

圖1 S32V內(nèi)部框圖

二、人臉識別方案介紹

采用索尼的IMX224攝像頭作為圖像輸入，移植人臉識別庫，建立演示demo將檢測到的人臉實(shí)時(shí)用方框標(biāo)記出來。

1.   方案框圖

圖 2 人臉識別方案框圖

2.   Demo搭建

l          獲取攝像頭數(shù)據(jù)

首先，基于VSDK實(shí)現(xiàn)iMX224攝像頭的數(shù)據(jù)獲取。通過NXP提供S32 Design Studio for Vision Version軟件建立iMX224的ISP處理流程，如下圖所示。

圖 3 ISP處理流程

這里通過運(yùn)行在IPUS0中的debayer_rgb_simple_interleaced，實(shí)現(xiàn)了攝像頭Debayer數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)RGB，然后通過FDMA傳輸?shù)紻DR中供算法調(diào)用。如果對于圖像有特殊要求的，可以自己建立對應(yīng)的IPUS核，對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理。

l          交叉編譯相關(guān)庫

移植人臉識別算法庫，該庫基于NCNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上搭建人臉識別系統(tǒng)，依賴的庫有OpenCV、NCNN以及Sqlit3。這些庫需要交叉編譯，其中OpenCV和Sqlit3的ARM版S32V已經(jīng)提供不需要再進(jìn)行編譯，編譯后的NCNN和人臉識別算法庫都是靜態(tài)庫，不需要拷貝到目標(biāo)板上。

l          人臉檢測demo

通過Qt來實(shí)現(xiàn)界面顯示，首先在pro文件中添加VSDK中獲取攝像頭數(shù)據(jù)的相關(guān)庫，算法移植的相關(guān)庫，然后通過如下API接口獲取圖像數(shù)據(jù)。

int getCImg(cv::Mat &cimg);

再調(diào)用如下接口進(jìn)行人臉檢測：

void detectMaxFace(ncnn::Mat& img_, std::vector<Bbox>& finalBbox);

3.   Demo效果

    最后將檢測結(jié)果通過Qt界面顯示出來，如下圖所示。

圖4 人臉檢測結(jié)果

通過測試，人臉檢測耗時(shí)如下所示：