【花雕动手做】K10系列实验之屏幕上获取二维码识别结果

行空板K10是一款专为快速体验物联网和学习人工智能而设计的开发学习板，100%采用国产芯片，知识产权自主可控，符合信息科技课程中编程学习、物联网及人工智能等教学需求。该板集成2.8寸LCD彩屏、WiFi蓝牙、摄像头、麦克风、扬声器、RGB指示灯、多种传感器及丰富的扩展接口。凭借高度集成的板载资源，教学过程中无需额外连接其他设备，便可轻松实现传感器控制、物联网应用以及人脸识别、语音识别、语音合成等AI人工智能项目。

主要特点
集成摄像头&内置算法，可进行离线图像检测
集成麦克风&内置算法，可进行离线语音识别
集成扬声器&内置算法，可进行离线语音合成
2.8寸彩色屏幕，数据展示更清晰
集成度高，利于教学
接口丰富，兼容软件多，扩展性好

主打：人工智能模块



识别二维码相关说明

辅助：屏幕显示相关积木



LED控制模块

知识点：行空板 K10 二维码检测

1. 核心特性与显示机制
在行空板 K10 的二维码识别模式下，算法机制与人脸或猫狗检测有所不同。当摄像头识别到二维码时，屏幕画面中并不会出现识别框进行叠加显示，而是直接获取并输出识别结果。

2. 图形化编程指令
在 Mind+ 等图形化编程环境中，实现二维码检测主要依赖以下积木指令：
模式切换：使用 切换为 二维码识别 模式 指令，将机器视觉算法切换至二维码识别状态。
结果获取：使用 获取二维码识别结果 K10 积木，用于获取当前摄像头识别到的二维码具体数据内容。
状态判断：使用 检测到 二维码 积木，作为条件判断语句，用来确认当前画面中是否存在有效的二维码。

3. 基础程序逻辑示例
一个典型的二维码检测程序逻辑如下：
主程序开始，显示摄像头画面。
将模式切换为“二维码识别”。
进入循环执行：
判断“如果 检测到 二维码”；
执行“显示文字”，将文字合并为“二维码结果：”加上“获取二维码识别结果”的值；
设置显示坐标（如 X:0）、字号（如 16*16）及换行字数等参数；
执行“显示更新”将结果刷新到 K10 的 2.8寸 LCD 彩屏上。

4. 扩展应用
除了基础的二维码识别，行空板 K10 还内置了二维码生成算法。开发者可以在离线状态下快速生成包含文字、简单图形或混合信息的二维码，并结合屏幕进行显示，常用于制作个人智能名片等互动项目。

二维码检测的几张案例图片

【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之摄像头识别到二维码后显示在K10屏幕上
实验开源代码

// 引入行空板K10硬件综合驱动库，封装屏幕、画布、摄像头、RGB彩灯、绘图等全部外设操作接口
#include "unihiker_k10.h"
// 引入离线AI视觉识别库，提供NPU初始化、AI模式切换、二维码检测、读取二维码内容接口
#include "AIRecognition.h"

// 实例化行空板主控全局对象，所有屏幕、摄像头、灯光操作均通过k10调用
UNIHIKER_K10  k10;
// 屏幕旋转参数：2=竖直正向显示，二维码识别推荐竖屏摆放，横屏识别成功率大幅下降
uint8_t       screen_dir=2;
// AI视觉专用对象，负责启动NPU、切换识别模式、读取二维码解析数据
AIRecognition ai;

/**
 * @brief 上电初始化函数，开发板通电/复位仅执行1次
 * 功能：硬件初始化、AI加速器初始化、开启摄像头投屏、切换为二维码识别模式
 */
void setup() {
        k10.begin();                // 初始化主板底层IO、供电、通信总线等全部硬件外设
        k10.initScreen(screen_dir); // 根据screen_dir参数初始化LCD显示屏，设置屏幕正向竖直显示
        ai.initAi();                // 启动ESP32-S3内置NPU AI硬件加速器，加载二维码检测推理模型
        k10.initBgCamerImage();     // 初始化摄像头后台画面渲染功能，支持摄像头画面实时投屏到屏幕
        k10.setBgCamerImage(false); // 初始化阶段临时关闭摄像头画面，避免画面干扰初始化流程
        k10.creatCanvas();          // 创建绘图缓存画布，绘图先存入缓存再统一刷新，消除屏幕闪烁
        ai.switchAiMode(ai.NoMode); // 临时切换AI为无识别模式，清空上一轮残留AI算法，防止模式冲突黑屏
        k10.setScreenBackground(0x000000); // 设置屏幕底层默认背景色为纯黑色
        k10.setBgCamerImage(true);  // 开启摄像头实时画面投屏，屏幕持续显示镜头实时取景画面
        ai.switchAiMode(ai.Code);   // 切换AI工作模式为【二维码识别】，启动二维码扫描解析算法
        k10.canvas->updateCanvas(); // 刷新画布缓存，将初始化完成的空白界面输出到LCD屏幕
}

/**
 * @brief 主循环函数，上电后无限循环执行，二维码识别核心逻辑
 * 逻辑：检测到二维码后，屏幕打印标题+二维码解析内容，红灯亮起2秒后熄灭、清空屏幕
 * delay(2000)为阻塞延时，2秒内无法响应其他识别操作
 */
void loop() {
        // 判断摄像头画面中是否识别到有效二维码
        // ai.isDetectContent(AIRecognition::Code) 返回true=检测到二维码，false=无二维码
        if (ai.isDetectContent(AIRecognition::Code)) {
                // 在画布第3行，白色字体打印实验标题
                k10.canvas->canvasText("行空板K10系列实验", 3, 0xFFFFFF);
                // 在画布第5行，浅粉色字体打印功能说明
                k10.canvas->canvasText("AI 识别二维码", 5, 0xFFCCCC);
                // 在画布第7行，浅青色字体打印提示文字
                k10.canvas->canvasText("二维码结果：", 7, 0x99FFFF);
                // 读取二维码解析到的字符串内容，全屏显示、24号中文字体、透明度50、自动换行
                k10.canvas->canvasText(ai.getQrCodeContent(), 0, 220, 0xFF6666, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                // 将画布所有文字缓存统一刷新输出到实体LCD屏幕
                k10.canvas->updateCanvas();
                // 控制全部RGB彩灯亮起红色，作为识别成功提示
                k10.rgb->write(-1, 0xFF0000);
                // 阻塞延时2000毫秒=2秒，保持文字与红灯2秒
                delay(2000);
                // 2秒结束，关闭所有RGB彩灯
                k10.rgb->write(-1, 0x000000);
                // 清空画布所有文字，恢复仅显示摄像头画面的空白状态
                k10.canvas->canvasClear();
        }
}
复制代码

代码解读

一、头文件与全局对象

#include "unihiker_k10.h"

#include "AIRecognition.h"



UNIHIKER_K10  k10;

uint8_t       screen_dir=2;

AIRecognition ai;



#include "unihiker_k10.h"
复制代码

行空板 K10 硬件驱动库，封装屏幕、画布、摄像头、RGB 彩灯、绘图等所有外设操作。

#include "AIRecognition.h"
复制代码

离线 AI 视觉库，依托 ESP32-S3 内置 NPU，提供人脸、猫狗、二维码三种离线检测算法。

UNIHIKER_K10 k10
复制代码

全局主控对象，所有屏幕、灯光、摄像头操作都通过 k10 调用。

uint8_t screen_dir=2
复制代码

屏幕旋转参数，2 代表竖直正向显示；二维码识别必须竖放设备，横屏识别成功率暴跌。

AIRecognition ai
复制代码

AI 专用对象，负责初始化 AI 加速芯片、切换识别模式、读取二维码解析内容。

二、setup () 上电初始化（仅通电运行 1 次）

void setup() {

        k10.begin();                // 初始化主板底层IO、供电、通信总线全套硬件

        k10.initScreen(screen_dir); // 初始化LCD屏幕，设置屏幕竖直正向显示

        ai.initAi();                // 启动ESP32-S3内置NPU AI硬件加速器，加载二维码识别模型

        k10.initBgCamerImage();     // 初始化摄像头后台投屏功能，实现屏幕实时显示摄像头画面

        k10.setBgCamerImage(false); // 初始化阶段临时关闭摄像头画面，避免画面干扰初始化流程

        k10.creatCanvas();          // 创建绘图缓存画布，绘图先存缓存再统一刷新，消除屏幕闪烁

        ai.switchAiMode(ai.NoMode); // 清空上一轮AI运行模式，防止多算法冲突、设备黑屏

        k10.setScreenBackground(0x000000); // 设置屏幕底层背景为纯黑色

        k10.setBgCamerImage(true);  // 开启摄像头实时画面投屏，屏幕持续显示镜头取景画面

        ai.switchAiMode(ai.Code);   // 切换AI算法为【二维码识别模式】，开启扫码解析

        k10.canvas->updateCanvas(); // 刷新画布，把初始化空白界面输出到LCD

}
复制代码

执行顺序：硬件初始化 → 屏幕初始化 → AI 加速器启动 → 画布 / 摄像头初始化 → 清空旧 AI 模式 → 开启摄像头画面 → 切换二维码识别算法。

三、loop () 主循环（无限循环，扫码核心逻辑）

v

oid loop() {

        // 判断画面中是否检测到有效二维码

        if (ai.isDetectContent(AIRecognition::Code)) {

                // 简易文字格式：文字, 显示行数, 字体颜色

                k10.canvas->canvasText("行空板K10系列实验", 3, 0xFFFFFF);

                k10.canvas->canvasText("AI 识别二维码", 5, 0xFFCCCC);

                k10.canvas->canvasText("二维码结果：", 7, 0x99FFFF);



                // 完整文字格式：文本,X坐标,Y坐标,颜色,字体,透明度,自动换行

                // ai.getQrCodeContent() 读取二维码内存储的全部文字内容

                k10.canvas->canvasText(ai.getQrCodeContent(), 0, 220, 0xFF6666, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);



                k10.canvas->updateCanvas(); // 把所有文字刷新到实体屏幕

                k10.rgb->write(-1, 0xFF0000);// -1代表全部RGB灯，点亮红色提示识别成功

                delay(2000);                // 阻塞延时2秒，保持灯光和文字2秒

                k10.rgb->write(-1, 0x000000);// 2秒后关闭所有彩灯

                k10.canvas->canvasClear();  // 清空画布所有文字，只保留摄像头画面

        }

}
复制代码

1. 核心 AI 接口说明

ai.isDetectContent(AIRecognition::Code)
复制代码

布尔判断函数，true= 画面识别到二维码，false= 无二维码；

ai.getQrCodeContent()
复制代码

仅二维码模式可用，返回二维码内部存储的字符串（网址、文字、数字等）。

2. 两种 canvasText 绘图格式区别
短文本简易写法：canvasText(内容, 行数, 颜色)
适合标题、提示短句，自动按行排布；
长文本完整写法：canvasText(内容,X,Y,颜色,字体,透明度,自动换行)
本代码用来展示二维码长文本，自定义坐标、大号中文字体，超长内容自动换行。

3. 灯光与界面逻辑
识别到二维码 → 屏幕打印标题 + 二维码内容 → RGB 全红灯亮起 → 停留 2 秒 → 灯光熄灭、清空屏幕文字。

四、完整运行流程
板子上电，自动初始化硬件、AI、摄像头，切换为二维码识别；
屏幕实时显示摄像头取景画面，无二维码时无任何文字；
将二维码对准镜头识别成功：
屏幕分多行打印实验标题、扫码结果；
RGB 红色氛围灯亮起；
等待 2 秒后，彩灯熄灭、屏幕文字清空，回到仅显示摄像头画面的状态。

五、使用注意事项
设备必须竖直摆放，横屏会大幅降低二维码识别成功率；
环境光线充足，逆光、反光、昏暗场景容易识别失败；
二维码完整出现在画面内，不能裁切边角、不能严重倾斜；
禁止在循环内频繁切换 AI 模式（二维码 / 人脸 / 猫狗），容易黑屏、设备重启。