【花雕动手做】CanMV K230 AI 视觉模块之绘制一个椭圆图案

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。

draw_ellipse函数可实现在图像上绘制一个椭圆。

语法

image.draw_ellipse(cx, cy, rx, ry, color, thickness=1)
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参数解释
cx, cy：椭圆中心的坐标。
rx, ry：椭圆的半径（x轴和y轴方向）。
color：椭圆的颜色。
thickness：椭圆边框的厚度（默认为1）。

【花雕动手做】CanMV K230 AI 视觉识别模块之使用draw_ellipse()方法绘制椭圆
测试实验代码

#【花雕动手做】CanMV K230 AI 视觉识别模块之使用draw_ellipse()方法绘制椭圆

# Import required modules
# 导入所需的模块
import time, os, urandom, sys, math

# Import display and media related modules
# 导入显示和媒体相关模块
from media.display import *
from media.media import *
from random import randint

# Define display resolution constants
# 定义显示分辨率常量
DISPLAY_WIDTH = 640    # 显示宽度：640像素
DISPLAY_HEIGHT = 480   # 显示高度：480像素

def display_test():
    """
    Function to test display functionality
    测试显示功能的函数
    主要功能：在屏幕上随机绘制10个不同位置、大小、颜色和旋转角度的椭圆
    """

    # Create main background image with white color
    # 创建白色背景的主图像
    # ARGB8888格式：每个像素32位（Alpha, Red, Green, Blue各8位）
    img = image.Image(DISPLAY_WIDTH, DISPLAY_HEIGHT, image.ARGB8888)
    img.clear()  # 清空图像缓冲区
    # 绘制白色填充矩形作为背景
    img.draw_rectangle(0, 0, DISPLAY_WIDTH, DISPLAY_HEIGHT, color=(255,255,255), fill=True)

    # Initialize display with ST7701 driver
    # 使用ST7701驱动初始化显示器
    # to_ide=True表示将显示输出同时发送到IDE和硬件屏幕
    Display.init(Display.ST7701, width=DISPLAY_WIDTH, height=DISPLAY_HEIGHT, to_ide=True)
    
    # Initialize media manager
    # 初始化媒体管理器 - 负责管理媒体资源如摄像头、显示等
    MediaManager.init()
    
    # 循环绘制10个随机椭圆
    for i in range(10):
        # 生成随机椭圆参数：
        
        # 椭圆中心点x坐标：在屏幕宽度2倍范围内随机，然后减去半宽，使椭圆可能部分在屏幕外
        x = randint(0, 2 * img.width()) - img.width() // 2
        # 椭圆中心点y坐标：在屏幕高度2倍范围内随机，然后减去半高
        y = randint(0, 2 * img.height()) - img.height() // 2
        
        # 椭圆x轴半径：在屏幕最大尺寸的一半内随机
        rx = randint(0, max(img.height(), img.width()) // 2)
        # 椭圆y轴半径：在屏幕最大尺寸的一半内随机
        ry = randint(0, max(img.height(), img.width()) // 2)
        
        # 椭圆旋转角度：0-360度随机
        rot = randint(0, 360)

        # 生成随机颜色（偏亮的颜色，避免与白色背景对比度太低）
        # RGB分量在128-255范围内，确保颜色足够鲜艳
        r = randint(0, 127) + 128  # 红色分量
        g = randint(0, 127) + 128  # 绿色分量  
        b = randint(0, 127) + 128  # 蓝色分量

        # 使用draw_ellipse方法绘制椭圆
        # 参数说明：
        # x, y: 椭圆中心坐标
        # rx, ry: x轴和y轴半径
        # rot: 旋转角度（度）
        # color: 椭圆颜色 (R, G, B)
        # thickness: 线宽（像素），2像素宽
        # fill: False表示只绘制边框，不填充
        img.draw_ellipse(
            x, y, rx, ry, rot, color=(r, g, b), thickness=2, fill=False
        )
    
    # Update display with background image
    # 更新显示背景图像 - 将绘制好的图像显示在屏幕上
    Display.show_image(img)
    
    # 主循环保持显示
    while True:
        time.sleep(2)  # 每2秒循环一次，保持程序运行

    # Cleanup and deinitialize display
    # 清理并反初始化显示器（实际上由于上面的无限循环，这里的代码不会执行）
    Display.deinit()
    os.exitpoint(os.EXITPOINT_ENABLE_SLEEP)
    time.sleep_ms(100)
    
    # Release media resources
    # 释放媒体资源
    MediaManager.deinit()

if __name__ == "__main__":
    # Enable exit points and run display test
    # 启用退出点并运行显示测试
    # EXITPOINT_ENABLE允许通过IDE停止程序执行
    os.exitpoint(os.EXITPOINT_ENABLE)
    display_test()  # 调用显示测试函数
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代码解读

代码架构分析
1. 模块导入部分
python

import time, os, urandom, sys, math

from media.display import *

from media.media import *

from random import randint
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基础模块：time(延时)、os(系统操作)、urandom(随机数)、math(数学计算)
显示媒体模块：CanMV特有的显示和媒体功能
随机数模块：用于生成随机椭圆参数

2. 显示配置
python

DISPLAY_WIDTH = 640

DISPLAY_HEIGHT = 480
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设置显示分辨率为640×480，这是嵌入式设备常见分辨率。

核心函数解析
display_test() 函数详解
1. 图像初始化
python

img = image.Image(DISPLAY_WIDTH, DISPLAY_HEIGHT, image.ARGB8888)

img.clear()

img.draw_rectangle(0, 0, DISPLAY_WIDTH, DISPLAY_HEIGHT, color=(255,255,255), fill=True)
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ARGB8888格式：32位色彩深度（Alpha透明通道+RGB）
白色背景：通过绘制填充矩形实现纯白背景

2. 显示系统初始化
python

Display.init(Display.ST7701, width=DISPLAY_WIDTH, height=DISPLAY_HEIGHT, to_ide=True)

MediaManager.init()
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ST7701驱动：常见的LCD屏幕驱动芯片
to_ide=True：重要参数，同时输出到IDE和硬件屏幕
媒体管理器：管理摄像头、显示等硬件资源

3. 椭圆绘制核心逻辑
随机参数生成：

python

x = randint(0, 2 * img.width()) - img.width() // 2

y = randint(0, 2 * img.height()) - img.height() // 2
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位置随机：椭圆中心可能在屏幕外，创造动态效果
计算原理：2*width范围减去半宽，使坐标在[-width/2, 3*width/2]之间

大小和旋转：

python

rx = randint(0, max(img.height(), img.width()) // 2)

ry = randint(0, max(img.height(), img.width()) // 2)

rot = randint(0, 360)
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半径随机：最大为屏幕尺寸的一半
旋转角度：0-360度完整旋转

颜色生成：

python

r = randint(0, 127) + 128

g = randint(0, 127) + 128  

b = randint(0, 127) + 128
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色彩范围：128-255，确保颜色鲜艳明亮
避免白色：防止与背景色混淆

4. draw_ellipse() 方法详解
python

img.draw_ellipse(

    x, y,           # 椭圆中心坐标

    rx, ry,         # x轴和y轴半径

    rot,            # 旋转角度（度）

    color=(r, g, b), # RGB颜色元组

    thickness=2,    # 边框线宽

    fill=False      # 不填充，只绘制边框

)
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参数说明表：



5. 显示和循环
python

Display.show_image(img)

while True:

    time.sleep(2)
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显示图像：将内存中的图像数据输出到屏幕
无限循环：保持程序运行，持续显示效果

技术特点分析
1. 图形学特性
椭圆算法：使用中点椭圆算法或类似的光栅化算法
抗锯齿：可能包含基本的抗锯齿处理
坐标变换：支持旋转变换的椭圆绘制

2. 随机化策略
python

# 位置随机化：创造溢出屏幕的效果

x = randint(0, 2*width) - width//2



# 颜色随机化：确保鲜艳度

color = randint(128, 255)
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3. 资源管理
内存管理：ARGB8888格式每像素4字节，整图约1.2MB
显示缓冲：双缓冲机制避免闪烁
硬件加速：可能利用K230的GPU进行图形渲染

实验场景图