【花雕动手做】K10系列实验之猫狗脸检测动态宠物氛围灯

实验场景图与视频记录

代码解读
一、头文件与全局对象
[code]// 行空板K10硬件驱动库：屏幕、画布、RGB、摄像头全套外设接口
#include "unihiker_k10.h"
// AI离线视觉库：猫狗检测、面部坐标读取、AI模式切换
#include "AIRecognition.h"
// 主板主控对象，所有硬件操作统一调用k10
UNIHIKER_K10 k10;
// 屏幕竖直正向显示，猫狗检测必须竖屏摆放
uint8_t screen_dir=2;
// AI识别专用对象，处理猫狗检测算法
AIRecognition ai;
// ===================== 灯光、计时全局变量 =====================
unsigned long petLostTimer = 0; // 记录宠物最后一次出现的时间戳，用于3秒延时熄灯
const unsigned long PET_OFF_DELAY = 3000; // 常量：宠物消失3秒后关闭灯光
unsigned long breathTimer = 0; // 控制呼吸灯刷新间隔，无阻塞不卡顿画面
int breathVal = 30; // 灯光最低基础亮度，保证识别瞬间就能看见灯光
bool breathDir = true; // 呼吸渐变方向：true亮度增加，false亮度降低
bool petExist = false; // 状态标记：true画面有猫狗，false无宠物[/code]
二、自定义绘图函数
1. showPetDataUI () 显示宠物识别数据
[code]void showPetDataUI()
{
k10.canvas->canvasClear(); // 每次刷新先清空画布，解决文字重叠bug
// 读取猫狗面部四项核心数据
int len = ai.getCatData(AIRecognition::Length);
int wid = ai.getCatData(AIRecognition::Width);
int cx = ai.getCatData(AIRecognition::CenterX);
int cy = ai.getCatData(AIRecognition::CenterY);
// 分多行、不同彩色文字展示宠物尺寸与坐标
k10.canvas->canvasText("===== 宠物检测数据 =====", 4, 0xFFFFFF);
k10.canvas->canvasText("宠物脸长：" + String(len), 6, 0xFFFFCC);
k10.canvas->canvasText("宠物脸宽：" + String(wid), 7, 0x99FF99);
k10.canvas->canvasText("中心X坐标：" + String(cx), 8, 0xCCCCFF);
k10.canvas->canvasText("中心Y坐标：" + String(cy), 9, 0x66FFFF);
k10.canvas->updateCanvas(); // 刷新画布到屏幕
}[/code]
2. clearPetUI () 无宠物空白界面
[code]void clearPetUI()
{
k10.canvas->canvasClear();
k10.canvas->canvasText("等待猫狗进入画面...", 6, 0xAAAAAA);
k10.canvas->updateCanvas();
}[/code]
宠物离开 3 秒后清空所有数据文字，界面干净。
三、setup () 上电初始化（仅运行 1 次）
[code]void setup() {
k10.begin(); // 初始化主板全部底层硬件
k10.initScreen(screen_dir); // 初始化屏幕，设置竖屏方向
ai.initAi(); // 启动ESP32-S3内置NPU AI加速器，加载猫狗检测模型
k10.initBgCamerImage(); // 初始化摄像头投屏功能
k10.setBgCamerImage(false); // 初始化阶段临时关闭摄像头画面
k10.creatCanvas(); // 创建绘图缓存，消除屏幕闪烁
ai.switchAiMode(ai.NoMode); // 清空旧AI模式，防止冲突黑屏
k10.setScreenBackground(0x000000); // 屏幕底层黑色背景
k10.setBgCamerImage(true); // 开启摄像头实时画面投屏
ai.switchAiMode(ai.Cat); // 切换AI为猫狗脸部检测模式
k10.rgb->brightness(5); // RGB亮度0~10，设置适中亮度
k10.rgb->write(-1, 0x000000); // 开机默认灯光熄灭
clearPetUI(); // 开机显示等待宠物界面
}[/code]
四、loop () 主循环（核心识别 + 灯光逻辑）
[code]void loop() {
unsigned long nowTime = millis(); // 获取系统运行毫秒，无阻塞计时
// 判断画面内是否存在猫/狗脸部
petExist = ai.isDetectContent(AIRecognition::Cat);
// 分支1：画面检测到猫狗
if (petExist)
{
petLostTimer = nowTime; // 持续刷新消失计时，只要宠物在画面就重置3秒倒计时
showPetDataUI(); // 刷新宠物长宽、坐标数据界面
// 每100ms更新一次灯光亮度，柔和呼吸渐变
if (nowTime - breathTimer > 100)
{
breathTimer = nowTime;
// 亮度自动增减，区间30~200，不会过暗、不会刺眼
if (breathDir)
{
breathVal += 8;
if (breathVal >= 200) breathDir = false;
}
else
{
breathVal -= 8;
if (breathVal <= 30) breathDir = true;
}
// 专属青色氛围灯：红蓝通道同步随亮度变化，形成青蓝流水呼吸
uint32_t petColor = breathVal | (breathVal << 16);
k10.rgb->write(-1, petColor);
}
}
// 分支2：画面无猫狗
else
{
// 宠物离开满3秒，执行熄灯+清空界面
if (nowTime - petLostTimer > PET_OFF_DELAY)
{
k10.rgb->write(-1, 0x000000); // 全部RGB灯熄灭
clearPetUI();
}
// 离开不足3秒：灯光保持当前状态，不立即熄灭
}
}
[/code]
运行完整流程
开机：屏幕显示「等待猫狗进入画面...」，RGB 彩灯全灭；
镜头出现猫 / 狗：
屏幕实时刷新宠物脸长、脸宽、脸部中心 XY 坐标；
RGB 青色灯光持续明暗呼吸渐变；
只要宠物在画面，3 秒倒计时持续重置，灯光不会熄灭；
宠物移出镜头：
前 3 秒灯光继续保持呼吸效果，不立刻关灯；
满 3 秒后 RGB 完全熄灭，屏幕清空宠物数据，回到等待界面；
再次出现宠物：立刻重新点亮呼吸灯，刷新识别数据。
核心亮点
无阻塞millis()计时，不使用delay，画面、灯光刷新流畅；
3 秒延时熄灯缓冲，宠物短暂跑出画面不会频繁开关灯；
专属青色呼吸渐变灯光，亮度区间限制，视觉柔和；
每次绘图自动清空画布，彻底解决文字重叠；
纯离线猫狗 AI 检测，无需联网，识别猫、狗通用。

【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之猫狗脸检测的动态宠物氛围灯
实验开源代码
[code]#include "unihiker_k10.h"
#include "AIRecognition.h"
// 全局硬件对象
UNIHIKER_K10 k10;
uint8_t screen_dir=2;
AIRecognition ai;
// 全局状态变量
unsigned long petLostTimer = 0; // 宠物离开计时戳
const unsigned long PET_OFF_DELAY = 3000; // 宠物离开3秒熄灯
unsigned long breathTimer = 0; // 呼吸灯刷新计时
int breathVal = 30; // 灯光基础亮度（最低可见亮度）
bool breathDir = true; // 呼吸渐变方向：true变亮 false变暗
bool petExist = false; // 当前画面是否存在宠物
/**
* @brief 清空画布，刷新宠物数据界面
*/
void showPetDataUI()
{
k10.canvas->canvasClear();
// 读取宠物面部数据
int len = ai.getCatData(AIRecognition::Length);
int wid = ai.getCatData(AIRecognition::Width);
int cx = ai.getCatData(AIRecognition::CenterX);
int cy = ai.getCatData(AIRecognition::CenterY);
k10.canvas->canvasText("===== 宠物检测数据 =====", 4, 0xFFFFFF);
k10.canvas->canvasText("宠物脸长：" + String(len), 6, 0xFFFFCC);
k10.canvas->canvasText("宠物脸宽：" + String(wid), 7, 0x99FF99);
k10.canvas->canvasText("中心X坐标：" + String(cx), 8, 0xCCCCFF);
k10.canvas->canvasText("中心Y坐标：" + String(cy), 9, 0x66FFFF);
k10.canvas->updateCanvas();
}
/**
* @brief 无宠物界面，清空所有文字
*/
void clearPetUI()
{
k10.canvas->canvasClear();
k10.canvas->canvasText("等待猫狗进入画面...", 6, 0xAAAAAA);
k10.canvas->updateCanvas();
}
void setup() {
k10.begin();
k10.initScreen(screen_dir);
ai.initAi();
k10.initBgCamerImage();
k10.setBgCamerImage(false);
k10.creatCanvas();
ai.switchAiMode(ai.NoMode);
k10.setScreenBackground(0x000000);
k10.setBgCamerImage(true);
ai.switchAiMode(ai.Cat);
// RGB亮度设置，K10有效范围0~10
k10.rgb->brightness(5);
// 初始灯光熄灭
k10.rgb->write(-1, 0x000000);
clearPetUI();
}
void loop() {
unsigned long nowTime = millis();
// 判断是否检测到猫狗
petExist = ai.isDetectContent(AIRecognition::Cat);
if (petExist)
{
// 刷新宠物存在计时，重置3秒熄灭倒计时
petLostTimer = nowTime;
// 刷新宠物数据界面
showPetDataUI();
// 呼吸灯渐变逻辑，每100ms刷新一次亮度
if (nowTime - breathTimer > 100)
{
breathTimer = nowTime;
// 亮度区间30~200，避免过暗/刺眼
if (breathDir)
{
breathVal += 8;
if (breathVal >= 200) breathDir = false;
}
else
{
breathVal -= 8;
if (breathVal <= 30) breathDir = true;
}
// 专属青色呼吸灯 0x00FFFF
uint32_t petColor = breathVal | (breathVal << 16);
k10.rgb->write(-1, petColor);
}
}
else
{
// 宠物不在画面，判断离开是否满3秒
if (nowTime - petLostTimer > PET_OFF_DELAY)
{
// 3秒超时，灯光熄灭、清空数据界面
k10.rgb->write(-1, 0x000000);
clearPetUI();
}
}
}[/code]

宠物检测的几张案例图片

知识点：行空板 K10 猫狗脸检测
一、基础硬件与底层原理
1. 硬件支撑
行空板 K10 搭载ESP32-S3 主控，内置专用 NPU 硬件 AI 加速器，搭配板载 200 万像素前置摄像头，无需外接模块、无需联网，本地离线运行猫狗检测算法，纯边缘端计算，无网络延迟、不消耗流量。
配套输出外设：2.8 寸彩色 LCD（实时显示摄像头画面 + 识别框）、RGB 氛围灯、A/B 物理按键、TF 卡存储（可抓拍宠物照片）、扬声器。
2. 算法定位
猫狗检测是 K10 内置四大原生视觉 AI 模型之一，其余三种：人脸检测、移动检测、二维码识别。
识别目标：画面内猫、狗的脸部区域均可识别；
区分逻辑：仅检测宠物脸部存在，无法区分具体品种、无法给猫狗分配独立 ID（和人脸录入识别有本质区别）；
运行要求：设备竖直放置（Type-C 接口朝上），横屏摆放会大幅降低识别成功率，甚至完全检测不到目标。
二、猫狗检测完整核心功能
1. 实时画面框选可视化
检测到猫 / 狗脸部时，屏幕摄像头画面会自动叠加绿色矩形识别框圈出宠物脸，直观展示识别区域；移动检测、二维码模式无识别框，仅人脸、猫狗检测支持框选标记。
2. 完整宠物面部数据读取
检测到猫狗后，可实时读取宠物脸全部坐标与尺寸参数，图形化 / 代码均可调用：
基础尺寸：脸部宽度 Width、高度 Length；
坐标信息：脸部中心点 X、中心点 Y；
五官关键点：左眼 XY、右眼 XY、鼻子 XY、左右嘴角 XY。
可基于坐标实现跟随效果、屏幕贴纸、灯光跟随等交互。
3. 状态判断接口
提供专用判断函数，快速判定画面是否存在猫狗：
Mind + 图形化：「是否检测到猫狗」积木，返回布尔值；
Arduino C 代码：ai.isDetectContent(AIRecognition::Cat)；
MicroPython：data['cat_flag']，1 = 检测到猫狗，0 = 无目标。
4. 可联动全板载外设做交互
检测触发后可联动所有硬件开发趣味项目：
RGB 彩灯：检测到宠物自动亮对应颜色呼吸灯、闪烁倒计时；
自动抓拍：识别稳定 2 秒自动拍照存入 TF 卡，实现宠物自动相机；
语音播报：检测到猫狗喇叭播放 “发现小猫 / 小狗”；
屏幕交互：显示宠物坐标、弹窗提示、叠加卡通贴纸；
物联网：WiFi 上传宠物到访记录到上位机 / 小程序。

辅助：屏幕显示相关积木

LED控制模块

主打：人工智能模块

猫狗脸检测相关说明