PCM7230上的即時人臉偵測

指導教授：賴尚宏
學生：金立軒 楊皓量
學校：清華大學
系級：資工08級

第一部分

動機

嵌入式系統資訊

研究內容

影像如何擷取

1. 下載並安裝DirectX SDK：
   
因為一般我們電腦中所安裝的DirectX並沒有讓程式設計者自行開發的工具，因此必須先去下載這個軟體─DirectX SDK。其中在Microsoft官方網站下載2007年之後的版本似乎將此開發部分給抽離出來，故須去別處下載較舊的版本。
2. 設定資料夾路徑：
   
安裝完畢後會於安裝所在的硬碟出現DXSDK此資料夾，將此資料夾中的Include與Lib二資料夾路徑加入Visual C++中Tools→Options→Directories）。
3. Directshow程式正確porting步驟：
   
• 完成上述步驟1與步驟2。
• 將視訊擷取裝置，如webcam或是電視卡連結至電腦上；視訊擷取裝置的driver亦須先安裝。
• 開啟directshow project（DShow→Segmentation.dsw），選擇Build→Rebuild All。
• 執行程式後便會彈出一個dialog，在Capture Devices選取所需的視訊擷取裝置即可在內嵌於dialog的小視窗中看到影像。
4. Directshow程式碼tracing：
   
• Using the System Device Enumerator：
  
首先要建立系統的device enumerator需要呼叫CoCreateInstance；其次要獲得category enumerator則需要呼叫ICreateDevEnum::CreateClassEnumerator，此method會回傳一個叫做IEnumMoniker的pointer。 利用IEnumMoniker::Next此method來一一列舉每一個moniker，且會回傳一個叫做IMoniker的pointer。其中若是此pointer將所有的moniker都找出來後則回傳S_FALSE，否則回傳S_OK表示success。呼叫IMoniker::BindToStorage取得裝置的friendly name。
• Selecting a capture device：
  
之前呼叫IMoniker::BindToStorage此method會回傳叫做IPropertyBag的interface pointer；然後再呼叫IPropertyBag::Read從moniker來讀取我們所關心的其中一個property ─ friendly name，也就是capture device的名稱。 抓到所有capture device的名稱後，將這些名稱加入MFC的list box中讓使用者選擇。
• Preview：
  
呼叫IMediaControl::Run來執行filter graph中的所有filter，直到呼叫IMediaControl::Pause或是IMediaControl::Stop才停止。 IMediaControl interface只要是經由filter graph來控制資料流，詳情參考Data Flow in the Filter Graph。
• Enumerating Pins：
  
Filters提供IBaseFilter::EnumPins此method，它會列舉出在filter上有哪些pin是可用的；而其會回傳一個pointer給名為IEnumPins的interface，利用IEnumPins::Next來取得IPin interface的pointers。其中IPin::QueryDirection用來取得direction of the pin：input（PINDIR_INPUT）或是output（PINDIR_OUTPUT）。
• Connect video source filter and the preview filter：
  
須先分別呼叫GetPin此二method兩次，分別為source與destination的pin；之後再呼叫IGraphBuilder::Connect來連接此二pin。 ICaptureGraphBuilder2::FindInterface從一個指定的filter開始來尋找graph以符合指定的interface。

如何偵測人臉

如何實現在硬體上

1. 安裝WinCE至PCM7230板子
• 接線(PCM-7230 manual V1.01)
  

Header Description

Label	Function
JP 1	CPLD JTAG port
JP 2	CPU PXA255 JTAG port
JP 3	LCD signal voltage level select
JP 4	Power switch header
JP 6	Buzzer header
J 1	LCD LVDS connector
CN 1	PCMCIA accessing status port
CN 3	multi-function I/O header(I)
CN 8	CRT-out header
CN 9	multi-function I/O header(II)
CN 10	Video-in port
CN 11	TV-out function port
CN 12	HotKey function header
CN 14	memory module 100-pin board-to-board connector
CN 18	TTL level LCD signal connector
CN 20	LAN status LED header
CN 25	type II CF slot
CN 26	Inverter signals header
CN 29	Power-in connector
CN 31	SM bus port
CN 32	AMI-120 expansion bus connector*

Component side of the PCM-7230
the first pin has a white mark on PCB       將接頭的白點與版子上的白點對準插入
• 上傳
  

i. Install giveio：
• 將檔案放於c:\下。
• 執行LOADDRV.EXE。
• 輸入c:\GIVEIO.SYS。
• 點選Install出現成功訊息，並按Start。

ii. Run Jen255.exe：
• 將Jen255與eboot.nb0放在同一個資料夾下。
• 使用命令提示字元，輸入jen255。
• 若giveio安裝失敗，則會出現下圖訊息。

• 成功則再輸入eboot.nb0。

• 寫入成功，pcm7230開機即可看到WinCE的logo。


2. USB Driver
• 安裝過程
  


• 問題
  


• ActiveSync
  


由於我們於硬體部分尚未解決在上面安裝程式開發環境的問題，故目前尚無法將此技術於嵌入式系統上測試。不過就我們所找的資料提到較多人在WinCE上使用的程式開發環境為eMbedded Visual C++ 4.0,我也先去下載到Windows XP上來測試其他程式是否能順利compile並執行，這是目前還在進行的部份。

第二部分

因為第一部分的硬體問題一直無法解決，WinCE遲遲無法與電腦溝通，因此我們將決定將板子上的OS改為linux，並將現有的人臉偵測程式改成可以讓embeded compiler成功compile，再將compile出來的執行檔丟到PCM7230上執行，但由於PCM7230所提供的運算速度太差，所以還未能做到即時的人臉偵測，若將來能與硬體設計者合作，把一些運算寫在板子上，將能夠大幅增加現在的運算速度。

參考資料