【花雕动手做】AI 视觉传感器二哈识图2之识别车牌数据
2025-11-201623
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本文介绍了如何使用HUSKYLENS 2和行空板K10实现车牌识别。HUSKYLENS 2是一款AI视觉传感器，搭载6TOPS算力的Kendryte K230双核RISC-V芯片，支持人脸识别、物体检测等多种预置AI模型。行空板K10则是一款专为中小学信息科技教学设计的AIoT开发板。通过Mind+图形化编程工具，用户可以轻松实现车牌识别功能。硬件连接包括使用4Pin连接线将行空板K10与HUSKYLENS 2连接，并通过USB数据线为HUSKYLENS 2供电。
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一、相关知识点 1、HUSKYLENS 2（二哈识图2）是DFRobot推出的新一代AI视觉传感器，搭载6TOPS算力的Kendryte K230双核RISC-V芯片，集成1GB LPDDR4内存与8GB存储，支持人脸识别、物体检测、姿态估计等20余种预置AI模型，同时允许用户通过自训练模型部署实现定制化识别 。其硬件配置包括200万像素摄像头、2.4英寸触摸屏、可更换镜头模组（支持显微/夜视）及RGB补光灯，搭配UART/I2C接口可无缝连接Arduino、树莓派等开发板，实现实时图传与多模态交互。内置MCP服务打通本地视觉与大模型能力，例如识别午餐图片后可生成膳食建议，而模型广场提供车牌识别、跌倒检测等垂直领域即用型方案。作为教育利器，它已融入《中小学人工智能通识教育指南》课程体系，通过Mind+图形化编程工具降低AI开发门槛，助力创客教育与STEAM实践。  2、行空板 K10 是一款专为中小学信息科技教学和创客项目设计的国产 AIoT 开发板，以 ESP32-S3 为核心，高度集成 2.8 英寸全彩 LCD 屏、摄像头、双麦扬声器、WiFi 蓝牙模块及温湿度、光线、加速度等多种传感器，无需额外配件即可实现离线语音识别（支持 200 词库）、人脸识别、二维码读取、物联网联动等功能，支持 Mind + 图形化编程与 MicroPython 代码编程，兼顾入门便捷性与功能扩展性，丰富的扩展接口还能连接外部传感器、执行器，轻松落地 AI、物联网类创意项目，是编程学习与科创实践的高性价比选择。  3、Mind + 是 DFRobot 旗下蘑菇云科创教育团队研发的、拥有自主知识产权的国产青少年编程软件，它兼容 Scratch3.0，既支持零基础学习者拖拽图形化积木编程，也能切换至 Python/C/C++ 代码编程，且积木可自动转换为对应代码助力进阶学习，同时适配行空板M10\ K10、Arduino、micro:bit 等众多主流开源硬件与上百种电子模块，集成图像识别、语音识别等 AI 功能及物联网开发能力，还搭配实时交互、程序烧录脱机运行等模式与丰富教学案例，适配校内外编程教学、创客项目及竞赛等场景，是兼顾低入门门槛与高拓展性的科创教育工具。 二、硬件连接 准备材料 行空板K10 x 1 HUSKYLENS 2 x 1 USB数据线 x 2 4pin连接线（或杜邦线）x 1 准备一根USB数据线和一根4Pin白色硅胶线。使用USB数据线连接电脑与行空板K10，使用4Pin黑胶先连接行空板K10与HuskyLens 2，再使用额外的USB数据线n连接示意图如下连接HUSKYLENS 2的Type-C接口与电源，为HUSKYLENS 2进行额外供电。接线图可参考下图。    |
5、实验场景图
系统架构与硬件平台
1. 整体硬件架构
在车牌识别功能下，当车牌出现在HUSKYLENS 2屏幕中时，可以被识别和框出，并获车牌的相关数据。可以读取车牌的数据有：指定车牌的ID、名称、车牌内容（车牌号）、宽度、高度以及车牌中心点的X坐标位置和Y坐标位置，画面中的车牌总数。
1、实际测试的几个范本
2、测试实验代码
[code]/*【花雕动手做】HUSKYLENS 2 AI视觉传感器之识别车牌输出相关数据
* MindPlus
* esp32s3bit
*/
#include "unihiker_k10.h" // 引入UniHiker开发板库，提供显示屏控制和用户交互接口
#include "DFRobot_HuskylensV2.h" // 引入HUSKYLENS AI视觉传感器库，封装车牌识别算法
// 创建全局对象实例
HuskylensV2 huskylens; // HUSKYLENS视觉传感器对象，负责图像采集和车牌识别
UNIHIKER_K10 k10; // UniHiker开发板对象，控制TFT显示屏和外围设备
uint8_t screen_dir=2; // 屏幕显示方向参数（2通常表示横向显示模式）
// 系统初始化函数 - 在设备启动时执行一次
void setup() {
k10.begin(); // 初始化UniHiker开发板基础硬件（GPIO、SPI、I2C、定时器）
Wire.begin(); // 初始化I2C通信总线，默认引脚SDA=8, SCL=9，400kHz速率
// HUSKYLENS传感器初始化重试机制
// 确保AI视觉传感器正常连接并完成启动自检
while (!huskylens.begin(Wire)) {
delay(100); // 等待100ms后重试，避免I2C总线冲突和电源冲击
}
k10.initScreen(screen_dir); // 按照指定方向初始化LCD显示屏控制器
k10.creatCanvas(); // 创建图形画布缓冲区，实现双缓冲显示机制
// 设置HUSKYLENS算法模式为车牌识别
// 车牌识别是计算机视觉中的特定目标检测与OCR结合的应用
huskylens.switchAlgorithm(ALGORITHM_LICENSE_RECOGNITION);
// 在屏幕第2行显示系统标题
k10.canvas->canvasText("识别车牌数据", 2, 0xFF0000); // 红色标题，第2行
}
// 主循环函数 - 持续执行车牌识别和数据显示
void loop() {
// 触发HUSKYLENS执行车牌识别算法并获取结果
// 内部处理流程：图像采集 → 车牌区域检测 → 字符分割 → 字符识别 → 结果输出
huskylens.getResult(ALGORITHM_LICENSE_RECOGNITION);
// 检查是否有新的车牌识别结果可用
if ((huskylens.available(ALGORITHM_LICENSE_RECOGNITION))) {
// === 显示画面中心区域的车牌名称 ===
// 名称可能是车牌的类型标识或自定义标签
k10.canvas->canvasText((String("靠中心的车牌名称: ") +
String((RET_ITEM_STR(huskylens.getCachedCenterResult(ALGORITHM_LICENSE_RECOGNITION), Result, name)))),
4, 0x0000FF); // 第4行，蓝色文字
// === 显示检测到的车牌总数 ===
// 反映当前画面中识别到的独立车牌数量
k10.canvas->canvasText((String("车牌总数: ") +
String((huskylens.getCachedResultNum(ALGORITHM_LICENSE_RECOGNITION)))),
5, 0x0000FF); // 第5行，蓝色文字，环境统计信息
// === 显示中心车牌的内容标签 ===
k10.canvas->canvasText("靠中心的车牌内容: ", 6, 0x0000FF); // 第6行，蓝色标签
// === 显示中心车牌识别的具体号码内容 ===
// 这是车牌识别的核心结果，如"京A·12345"
k10.canvas->canvasText((RET_ITEM_STR(huskylens.getCachedCenterResult(ALGORITHM_LICENSE_RECOGNITION), Result, content)),
7, 0x0000FF); // 第7行，蓝色显示识别出的车牌号码
// === 显示车牌位置信息标签 ===
k10.canvas->canvasText("靠中心车牌的", 8, 0x0000FF); // 第8行，蓝色标签
// === 显示车牌的中心坐标信息 ===
// xCenter, yCenter表示车牌在图像中的中心点坐标
// 用于后续的跟踪、测距或其他空间分析
k10.canvas->canvasText((String("中心坐标: ") +
String((String((RET_ITEM_NUM(huskylens.getCachedCenterResult(ALGORITHM_LICENSE_RECOGNITION), Result, xCenter))) +
String((String("，") +
String((RET_ITEM_NUM(huskylens.getCachedCenterResult(ALGORITHM_LICENSE_RECOGNITION), Result, yCenter)))))))),
9, 0x0000FF); // 第9行，蓝色显示坐标信息
}
// 更新画布显示：将内存缓冲区中的图形数据一次性刷新到物理屏幕
// 采用双缓冲技术确保显示平滑，避免闪烁
k10.canvas->updateCanvas();
// 控制循环频率：50ms延迟对应20Hz刷新率
// 平衡识别实时性、处理负载和系统功耗
delay(50);
}[/code]
（1）车牌识别的基本定义
车牌识别是指：通过摄像头采集车辆图像，并利用图像处理与字符识别算法，自动提取车牌区域，识别车牌号码、颜色、类型等信息。
它让系统具备“看懂车牌”的能力，从而实现自动化管理与数据记录。
（2）车牌识别的关键流程
图像采集：通过固定或移动摄像头拍摄车辆图像。
车牌定位：在图像中识别车牌区域，排除背景干扰。
图像预处理：去除噪声、增强对比度、校正倾斜等。
字符分割：将车牌上的字符逐个提取出来。
字符识别：使用 OCR（光学字符识别）技术识别文字和数字。
结果输出：返回车牌号码、颜色、归属地等信息。
（3）应用场景举例
智能停车场自动识别进出车辆
交通执法系统识别违章车辆
高速公路电子收费（ETC）
企业或小区门禁车辆管理
边境或海关车辆身份核验
（4）常见参数设置（在识别系统中）
（5）相关场景