【花雕动手做】CanMV K230 AI视觉模块之绘制一个圆形图案

什么是 CanMV K230？
CanMV K230是一款高性价比的RISC-V边缘AI平台，凭借低功耗、强视觉处理能力和开放的开发生态，成为嵌入式AI开发的理想选择，尤其适合需要快速部署视觉与AI功能的创客、中小企业及教育场景。CanMV 是一套 AI 视觉开发平台，K230 是其核心芯片。该模块结合了图像采集、AI推理、边缘计算等能力，适合嵌入式视觉应用开发。

CanMV：类似 OpenMV 的图像处理框架，支持 Python 编程，简化视觉识别开发流程。
K230 芯片：嘉楠科技推出的 AIoT SoC，采用 RISC-V 架构，内置第三代 KPU（AI加速单元），算力高达 6 TOPS，性能是 K210 的 13.7 倍。

API 文档
draw_circle

image.draw_circle(x, y, radius[, color[, thickness=1[, fill=False]]])
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在图像上绘制一个圆形。参数可以分别传入 x, y, radius，也可以作为元组 (x, y, radius) 一起传递。

color: 表示颜色的 RGB888 元组，适用于灰度或 RGB565 图像，默认为白色。对于灰度图像，还可以传递像素值（范围 0-255）；对于 RGB565 图像，可以传递字节翻转的 RGB565 值。
thickness: 控制圆形边框的像素宽度，默认为 1。
fill: 设置为 True 时，将填充圆形内部，默认为 False。

该方法返回图像对象，允许通过链式调用其他方法。

【花雕动手做】CanMV K230 AI 视觉识别模块之使用draw_circle方法绘制圆形
测试实验代码

# 【花雕动手做】CanMV K230 AI 视觉识别模块之使用draw_circle方法绘制圆形

# 导入系统基础模块
import time, os, urandom, sys, math  # 时间、操作系统、随机数、系统、数学运算

# 导入显示和媒体相关模块
from media.display import *  # 显示控制
from media.media import *    # 媒体管理

# 定义显示分辨率常量（640x480）
DISPLAY_WIDTH = 640
DISPLAY_HEIGHT = 480

def display_test():
    """
    测试显示功能的函数
    功能：绘制一个复杂的圆形图案（类似汽车轮毂设计）
    """
    
    # ========== 初始化阶段 ==========
    # 创建主背景图像（ARGB8888格式支持透明度）
    img = image.Image(DISPLAY_WIDTH, DISPLAY_HEIGHT, image.ARGB8888)
    img.clear()  # 清空图像
    # 绘制白色背景（覆盖整个显示区域）
    img.draw_rectangle(0, 0, DISPLAY_WIDTH, DISPLAY_HEIGHT, color=(255,255,255), fill=True)

    # 初始化显示器（使用ST7701驱动芯片）
    Display.init(Display.ST7701, width=DISPLAY_WIDTH, height=DISPLAY_HEIGHT, to_ide=True)
    # 初始化媒体管理器
    MediaManager.init()

    try:
        # ========== 绘制主图案 ==========
        # 1. 主轮廓（双层同心圆）
        img.draw_circle(320, 240, 150, color=(50, 50, 50), thickness=8)  # 外圈（灰色，线宽8）
        img.draw_circle(320, 240, 130, color=(80, 80, 80), thickness=5)  # 内圈（浅灰，线宽5）

        # 2. 中心轮毂（三层结构）
        img.draw_circle(320, 240, 40, color=(100, 100, 100), fill=True)   # 填充灰色圆盘
        img.draw_circle(320, 240, 40, color=(50, 50, 50), thickness=3)    # 轮毂边框（深灰）
        img.draw_circle(320, 240, 15, color=(30, 30, 30), fill=True)      # 轮毂中心（黑色）

        # 3. 辐条（8根均匀分布）
        for i in range(8):
            # 计算每根辐条的角度（360度均分）
            angle = i * (360 / 8)
            # 计算外端点坐标（130半径处）
            x_outer = int(320 + 130 * math.cos(math.radians(angle)))
            y_outer = int(240 + 130 * math.sin(math.radians(angle)))
            # 计算内端点坐标（40半径处）
            x_inner = int(320 + 40 * math.cos(math.radians(angle)))
            y_inner = int(240 + 40 * math.sin(math.radians(angle)))

            # 绘制辐条两端的小圆点（装饰效果）
            img.draw_circle(x_outer, y_outer, 10, color=(70, 70, 70), fill=True)  # 外端点
            img.draw_circle(x_inner, y_inner, 8, color=(70, 70, 70), fill=True)   # 内端点

        # 4. 装饰性螺栓（16个均匀分布的小圆点）
        for i in range(16):
            angle = i * (360 / 16)  # 更密集的分布
            # 计算螺栓位置（140半径处）
            x = int(320 + 140 * math.cos(math.radians(angle)))
            y = int(240 + 140 * math.sin(math.radians(angle)))
            # 绘制黑色小圆点
            img.draw_circle(x, y, 5, color=(40, 40, 40), fill=True)

        # ========== 显示输出 ==========
        Display.show_image(img)  # 将绘制好的图像显示到屏幕
        
        # 保持显示（实际不会执行到这里，因为下面是无限循环）
        while True:
            time.sleep(2)  # 每2秒检查一次退出条件

    # ========== 异常处理 ==========
    except KeyboardInterrupt as e:
        print("用户中断: ", e)  # 捕获Ctrl+C中断
    except BaseException as e:
        print(f"发生异常: {e}")  # 捕获其他所有异常

    # ========== 清理阶段 ==========
    Display.deinit()  # 反初始化显示器
    os.exitpoint(os.EXITPOINT_ENABLE_SLEEP)  # 启用睡眠模式退出点
    time.sleep_ms(100)  # 短暂延时
    MediaManager.deinit()  # 释放媒体资源

# 程序主入口
if __name__ == "__main__":
    os.exitpoint(os.EXITPOINT_ENABLE)  # 启用退出点功能
    display_test()  # 执行显示测试函数
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代码解读

一、核心功能解析
1. 图形绘制逻辑
程序通过draw_circle()方法实现分层圆形图案绘制，模拟汽车轮毂结构：

主轮廓：双层同心圆（外圈150px/内圈130px）
中心轮毂：三层结构（灰色填充盘+深灰边框+黑色中心点）
辐条系统：8根辐条通过计算圆上坐标实现均匀分布
装饰细节：16个螺栓孔围绕主轮廓分布

2. 数学计算关键点
python

angle = i * (360 / n)  # 均分角度计算

x = center_x + radius * math.cos(math.radians(angle))  # 极坐标转直角坐标

y = center_y + radius * math.sin(math.radians(angle))
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使用三角函数将极坐标转换为屏幕像素坐标
角度需先转换为弧度（math.radians()）
坐标取整处理（int()）确保像素对齐

3. 显示控制流程
创建画布 → 2. 绘制图形 → 3. 初始化硬件 → 4. 显示输出 → 5. 异常处理 → 6. 资源释放

二、技术实现亮点
1. 硬件抽象层设计
通过Display.init()和MediaManager.init()实现硬件解耦
支持ST7701驱动芯片的显示器
使用os.exitpoint()管理低功耗模式

2. 图形渲染优化
ARGB8888格式支持透明度（虽未使用alpha通道）
分层绘制策略：先背景后前景，避免重复渲染
装饰元素使用填充圆点提升视觉效果

3. 异常安全机制
python

try:

    # 业务逻辑

except KeyboardInterrupt:

    # 用户中断处理

finally:

    # 确保资源释放
复制代码

捕获Ctrl+C中断和系统异常
显式调用反初始化方法释放硬件资源
100ms延时确保硬件稳定

三、扩展应用建议
1. 动态效果实现
python

# 示例：添加旋转动画

for frame in range(36):  # 36帧动画

    img.clear()

    img.draw_rectangle(0,0,640,480,(255,255,255),True)

    

    # 绘制动态辐条（随帧数旋转）

    for i in range(8):

        angle = i*45 + frame*10  # 基础角度+动态偏移

        # ...（坐标计算代码）

    

    Display.show_image(img)

    time.sleep(0.05)
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2. 交互功能扩展
python

# 添加触摸检测（需硬件支持）

from media.touch import Touch

touch = Touch()



while True:

    if touch.read() == Touch.PRESSED:

        x, y = touch.position()

        if (x-320)**2 + (y-240)**2 < 150**2:  # 检测点击是否在外圈内

            print("点击了轮毂区域")
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3. 性能优化方向
使用图像缓冲区减少重复计算
对静态元素预渲染到位图
采用差分更新机制（仅刷新变化区域）

四、潜在问题排查
显示异常：
检查to_ide=True参数是否与实际硬件匹配
确认分辨率常量与显示器物理尺寸一致
内存不足：
ARGB8888格式占用内存较大（640×480×4字节）
可改用RGB565格式减少内存占用
坐标错位：
确保三角函数计算后取整
检查显示器方向设置（可能需要坐标变换）

五、代码结构示意图
main()
├─ 初始化阶段
│   ├─ 创建画布
│   ├─ 硬件初始化
│   └─ 绘制白色背景
├─ 图形渲染
│   ├─ 主轮廓（双圆）
│   ├─ 中心轮毂（三层）
│   ├─ 辐条系统（8根）
│   └─ 装饰螺栓（16个）
├─ 显示输出
│   └─ 图像刷新
└─ 资源释放
    ├─ 显示器反初始化
    └─ 媒体管理器释放

实验场景图