1. 方案簡介
本方案為類人臉門禁機的產品級解決方案,已為用戶構建一個帶調度框架的UI應用工程;準備好我司的easyeai-api鏈接調用;準備好UI的開發環境。具備低模塊耦合度的特點。其目的在于方便用戶快速拓展自定義的業務功能模塊,以及快速更換UI皮膚。
2. 快速上手
2.1 開發環境準備
如果您初次閱讀此文檔,請閱讀《入門指南/開發環境準備/Easy-Eai編譯環境準備與更新》,并按照其相關的操作,進行編譯環境的部署。
在PC端Ubuntu系統中執行run腳本,進入EASY-EAI編譯環境,具體如下所示。
cd ~/develop_environment ./run.sh

2.2 源碼下載以及實例編譯
在EASY-EAI編譯環境下創建存放源碼倉庫的管理目錄:
cd /opt mkdir EASY-EAI-Toolkit cd EASY-EAI-Toolkit
通過git工具,在管理目錄內克隆遠程倉庫
git clone https://github.com/EASY-EAI/EASY-EAI-Toolkit-C-UiSolution.git

注:
* 此處可能會因網絡原因造成卡頓,請耐心等待。
* 如果實在要在gitHub網頁上下載,也要把整個倉庫下載下來,不能單獨下載本實例對應的目錄。
進入到對應的例程目錄執行編譯操作,具體命令如下所示:
cd EASY-EAI-Toolkit-C-UiSolution/qSolu-facialGate/ ./build.sh
注:
* 由于依賴庫部署在板卡上,因此交叉編譯過程中必須保持adb連接。


2.3 模型獲取
【百度網盤】
鏈接:https://pan.baidu.com/s/1mrhVHxHWJ8cY9Fl9k5KtYg
提取碼:0k7j

本方案用到兩個模型:face_detect.model和face_recognition.model
直接把模型下載到本地Windows主機,復制

進入PC端Ubuntu創建存放model目錄:
cd /opt mkdir model

然后把模型從本地Windows主機粘貼到PC端Ubuntu中:


2.4 方案部署
使用下方命令再次回到開發實例目錄
cd /opt/EASY-EAI-Toolkit-C-UiSolution/qSolu-facialGate/
然后,通過執行以下命令,將編譯結果手動部署到板卡中。
cp Release/qSolu-* /mnt/userdata/apps/facialGate cp QResource/audio -r /mnt/userdata/apps/facialGate
最后,將準備好的模型部署到板卡中(注意:模型要放到編譯結果的同一目錄中),執行命令如下所示。
cp /opt/model/face_detect.model /mnt/userdata/apps/facialGate cp /opt/model/face_recognition.model /mnt/userdata/apps/facialGate
2.5 示例方案運行
通過按鍵Ctrl+Shift+T創建一個新窗口,執行adb shell命令,進入板卡運行環境。
adb shell

進入板卡后,定位到例程部署的位置:
cd /userdata/apps/facialGate
運行例程命令如下所示:
./qSolu-facialGate
2.6 運行效果
運行打印:

液晶顯示屏上會顯示如下畫面:
點擊“歡迎”按鈕,可以呼出或者關閉鍵盤。
在對準攝像頭時,點擊注冊,即可完成人臉錄入,錄入后回到待機頁面。
當用戶再次對準攝像頭,即可識別相關的用戶信息
3. QtCreator配置
3.1 運行qtcreator
在EASY-EAI編譯環境中的任意位置,通過下方命令,后臺打開qtcreator:
qtcreator &

注:若虛擬機配置較低,打開qtcreator可能要等待10幾秒。
3.2 打開Qt工程


3.3 配置遠程調試參數

注:進行遠程調試前,首先要用build.sh腳本把相關的資源拷貝到【開發板】相對應的目錄上,否則會因缺少文件導致運行異常。
3.4 遠程運行Qt應用

3.5 調試打印輸出&遠程停止應用進程

3.6 修改應用編譯輸出位置

注:任何修改*.pro或者*.pri的操作,都要clean掉Makefile后,再重新編譯。
4. 設計講解
本章節側重于講解代碼組織架構,以便于對代碼的輔助閱讀和理解,因此不涉及具體的操作指導和詳盡的代碼內容解析。若需要進行上手操作的調試和開發,可直接參考“開發指南”章節。
4.1 設計目的
本方案為產品級別的解決方案,需要調度種類繁多的各種資源,而且為了應對不同用戶各自豐富多樣的需求,則需要對功能模塊進行解耦。故而針對該種情況設計了一套模塊調度框架。
4.2 模塊靜態關系
框架概覽 & 源碼目錄分布

源碼目錄說明:
組件子目錄 | 描述 |
QSrcCode/business/ | 應用框架的核心代碼,用于實現、創建、各個業務功能模塊,以及協調各模塊間的相互調度。 |
QSrcCode/ui/ | 構建界面相關的代碼,用于描述頁面的布局與顯示。 |
QSrcCode/common/ | 用戶的自定義代碼,也可以是存放和管理第三方代碼。 |
QSrcCode/apiWrapper/ | 若easyeai-api的代碼不能完全滿足產品要求,用戶可以在此目錄對easyeai-api進行抽象再封裝。 |
4.3 模塊動態交互
模板間的交互分為兩種,一種是非界面模塊間的交互,另一種是界面模塊間的交互。
4.3.1 非界面模塊之間的交互
非界面模塊間的交互,其特點是通過“應用調度器”進行相互調度。

4.3.2 界面間的模塊交互
界面模塊間的交互,應用了信號槽和事件機制,該種機制也是Qt為了去耦合而進行的針對性設計。而且Qt規定,非gui線程不能操作gui線程,因此從UIManager(非界面)到mainWidget(界面)的調用操作,也必須通過信號槽來完成。

4.4 模塊設計細節
4.4.1 應用調度器

EASY-EAI-Toolkit-C-UiSolution/qSolu-facialGate/QSrcCode/ui/main.cpp是程序入口,應用調度器在此處被創建,是本程序首個被創建的對象,具體代碼如下所示:
AppScheduler App;
應用調度器類的構成與功能:
class AppScheduler { public: AppScheduler(); ~AppScheduler(); int PosDataTo(Modeler mod, void *pData); private: int InitBusinessModel(); int Register(Modeler mod, BusinessCB pCBFunc); int UnRegister(Modeler mod); std::map m_BusinessModel; };

應用調度器實質上是一個回調函數映射表,在創建基礎業務功能塊時,需要把業務功能塊的回調函數注冊到應用調度器的映射中(具體的注冊代碼,會在“開發指南”章節中的“添加一個新的業務功能模塊”涉及)。
4.4.2 基礎業務功能塊

所有的業務功能塊,都要繼承于基礎業務功能塊(BaseModel)。應用調度器是各個BaseModel實例化對象之間的橋梁。

BaseModel源碼位于:
EASY-EAI-Toolkit-C-UiSolution/qSolu-facialGate/QSrcCode/business/basemodel.cpp
EASY-EAI-Toolkit-C-UiSolution/qSolu-facialGate/QSrcCode/business/basemodel.h
class BaseModel { public: explicit BaseModel(); ~BaseModel(); int SetScheduler(AppScheduler *pScheduler); /// 輸出>>>>: 向其他模塊輸出數據 virtual int SendDataToDataAnnouncement(int cmdType, int dataLen, void *data); virtual int SendDataToDataBase(int cmdType, int dataLen, void *data); virtual int SendDataToMainThread(int cmdType, int dataLen, void *data); virtual int SendDataToMsgAdapter(int cmdType, int dataLen, void *data); virtual int SendDataToUI(int tagPage, int cmdType, int dataLen, void *data); private: int SendDataTo(Modeler mod, void *pData); AppScheduler *m_pScheduler; };
BaseModel在初始化時通過SetScheduler方法向子模塊綁定應用調度器對象的指針。在程序交互的過程中通過調用SendDataTo方法向其他子模塊回調發送數據。
5. 開發指南
5.1 示例文件&目錄結構
UiSolution git倉庫僅會放置兩個解決方案。
一是最簡潔的UI調用方案,用戶可以基于此方案,快速進行需要帶界面交互的產品開發。
二是帶調度框架的UI應用方案,該方案為類人臉門禁機的產品級解決方案,其特點是模塊之間的耦合度低,用戶可以快速拓展自定義的業務功能模塊,以及快速更換UI皮膚。
5.1.1 UiSolution git倉庫目錄介紹。
UiSolution工程構成如下所示,由功能組件easyeai-api和各個解決方案構成。

功能組件的描述如下所示,easyeai-api是經過高度封裝的易用性組件接口,便于用戶直接調用板卡資源。
功能 | 組件目錄 | 組件子目錄 | 描述 |
功能組件 | easyeai-api | algorithm_api | 算法組件 |
common_api | 通用組件 | ||
media_api | 多媒體組件 | ||
netProtocol_api | 網絡協議組件 | ||
peripheral_api | 外設硬件組件 |
解決方案的描述如下所示,單個“qSolu-”開頭的目錄即為一個解決方案案例,代碼內調用“EASY EAI-API”來滿足某一實際應用場景的需求。
功能 | 工程目錄 | 描述 |
解決方案 | qSolu-QDemo | 最簡單的UI交互方案 |
qSolu-facialGate | 類人臉識別門禁機解決方案 |
5.1.2 qSolu-facialGate解決方案的目錄結構
每個解決方案就是一個獨立的項目,facialGate項目內包含部分如下所示,項目使用qmake構建自動編譯部署。

具體介紹如下所示。
組成部分 | 描述 |
build.sh | 編譯腳本,用于管理生成可執行文件后的部署準備工作,用戶可自定義shell命令。 |
qSolu-facialGate.pro | 工程管理文件,用于組織整個工程結構,指導qmake生成Makefile。 |
resource.qrc | 工程管理文件,用于組織管理貼圖資源,樣式表資源等。 |
api.pri | 工程管理文件,用于組織管理“對easyeai-api拓展封裝”子模塊相關源碼。 |
business.pri | 工程管理文件,用于組織管理“業務功能”子模塊相關源碼。 |
common.pri | 工程管理文件,用于組織管理“第三方”子模塊相關源碼。 |
ui.pri | 工程管理文件,用于組織管理“UI界面效果”相關源碼。 |
QResource | 用于存放貼圖資源,樣式表資源等。 |
QSrcCode | 用于存放工程源代碼。 |
5.2 *.pro和*.pri文件解析
5.2.1 *.pro文件:
第一部分為輸出配置,如下所示:

配置信息如下所示。
配置項 | 描述 |
TARGET | 輸出文件名稱 |
TEMPLATE | 輸出文件類型,app為可執行文件,lib為庫文件 |
第二部分為全局編譯選項配置,如下所示:

配置信息如下所示。
配置項 | 描述 |
LIBS | 全局鏈接庫,通常是本Ubuntu系統提供的庫 |
QMAKE_CXXFLAGS | 全局C++編譯參數,可傳入一些宏或者C++編譯配置 |
第三部分為加載自定義子模塊,如下所示:

第四部分為加載資源管理,如下所示:

第五部分為指定文件輸出目錄,如下所示:

5.2.2 api.pri文件:
本工程文件是對我司的功能組件庫的管理,若用戶有“對我司的功能組件庫進行拓展封裝”的需求,則可通過本文件來管理。(針對當前方案進行:配置EASY EAI API頭文件目錄、庫文件目錄以及配置庫鏈接參數):

配置信息如下所示。
配置項 | 描述 |
INCLUDEPATH | 向工程指定頭文件的查找路徑 |
LIBS | 指定對應的easyeai-api庫文件以及其依賴的編譯參數 |
SOURCES | 向工程添加需要編譯的源文件 |
HEADERS | 向工程添加需要編譯的頭文件 |
5.2.3 business.pri文件:
本工程文件是具體的應用業務功能管理,用戶封裝的業務功能模塊可放置此處進行管理:

配置信息如下所示。
配置項 | 描述 |
INCLUDEPATH | 向工程指定頭文件的查找路徑 |
SOURCES | 向工程添加需要編譯的源文件 |
HEADERS | 向工程添加需要編譯的頭文件 |
5.2.4 common.pri文件:
本工程文件是第三方的庫的配置(針對當前方案進行:配置第三方頭文件目錄、庫文件目錄、配置第三方庫鏈接參數以及配置源碼目錄):

配置信息如下所示。
配置項 | 描述 |
INCLUDEPATH | 向工程指定頭文件的查找路徑 |
SOURCES | 向工程添加需要編譯的源文件 |
HEADERS | 向工程添加需要編譯的頭文件 |
5.2.5 ui.pri文件:
本工程文件是交互界面相關的源碼文件配置,內容如下所示:

配置項如下所示。
配置項 | 描述 |
SOURCES | 向工程添加需要編譯的源文件 |
HEADERS | 向工程添加需要編譯的頭文件 |
FORMS | 向工程添加Qt設計師產生的界面文件 |
5.3 build.sh編譯腳本:
5.3.1 路徑定位部分
第一部分用于提取目錄用于編譯操作,內容如下所示:(進入build.sh腳本所在目錄,并且提取當前目錄絕對路徑,提取當前目錄名稱)

5.3.2 編譯參數部分
第二部分清除操作,清除目錄為Release,內容如下所示:(執行build.sh腳本時,帶入了參數“clear”,則清空編譯輸出;帶入了參數“all”,則重新編譯)

5.3.3 編譯操作
第三部分,編譯直接調用qmake,內容如下所示:(重新編譯,并生成部署目錄)

5.4 添加一個新的業務功能模塊:
以名字為“myModel”為例:
從工程目錄EASY-EAI-Toolkit-C-UiSolution/qSolu-facialGate切換到business目錄:
cd QSrcCode/business/
5.4.1 創建model源碼文件
在business目錄下執行:
mkdir myModel touch myModel/myModel.cpp touch myModel/myModel.h

在myModel.h中填入源代碼,具體操作為:
輸入命令:
vim myModel/myModel.h

在vim環境下,按“i”后,開始輸入代碼:
#ifndef __MYMODEL_H__ #define __MYMODEL_H__ #include "business/basemodel.h" /* *說明:由于每個模塊都是一個單例對象,因此: * 1,只能通過調用MyModel::createMyModel()去創建。 * 2,除了示例展示的2處new以外,其它地方不能使用new MyModel 去創建,否則會引發程序崩潰 */ class MyModel : public BaseModel { public: explicit MyModel(); ~MyModel(); static MyModel *instance() { if(m_pSelf == NULL){ once_flag oc; call_once(oc, [&] { m_pSelf = new MyModel; }); } return m_pSelf; } static void createMyModel(); private: static MyModel *m_pSelf; }; #endif // __MYMODEL_H__
輸入代碼完畢后,依次按下“Esc鍵”、“:鍵”、“w鍵”、“q鍵”、“回車鍵”保存代碼。(注意:w、q是小寫)
同myModel.h的操作方法,對myModel.cpp填入代碼:
#include "system.h" #include "myModel.h" MyModel *MyModel::m_pSelf = NULL; /* *說明:本回調為“阻塞回調”。因此有以下注意事項: * 1,返回值能夠直接在調用模塊中獲取。 * 2,通過修改輸入參數的指針指向的數據,也能進行數據取回。 * 3,若在此回調進行阻塞操作,調用模塊也會被阻塞。 */ int MyModelCallback(void *data) { /*此回調處理其他模塊送入的消息*/ return 0; } MyModel::MyModel() { /*特別注意:不建議在構造函數內部使用跨模塊調度(m_pScheduler->PosDataTo(mod,data)),目標業務模塊有可能未被注冊*/ } MyModel::~MyModel() { if(m_pSelf){ delete m_pSelf; m_pSelf = NULL; } } void MyModel::createMyModel() { if(m_pSelf == NULL){ once_flag oc; call_once(oc, [&] { m_pSelf = new MyModel; }); } }
5.4.2 修改business.pri文件
在business目錄下執行命令:
vim business.pri

同myModel.h的操作方法,添加下圖所示兩行代碼:

保存退出:
:wq
5.4.3 修改bsprotocol.h文件
在business目錄下執行命令:
vim bsprotocol.h
在模塊映射枚舉中,加入“MYMODEL”索引。

保存退出:
:wq
5.4.4 修改appscheduler.cpp文件
在business目錄下執行命令:
vim appscheduler.app
在appscheduler.cpp文件原有結構基礎上,添加以下代碼:
新增模塊的頭文件:
#include "myModel/myModel.h"
新增模塊的回調函數聲明:
extern int MyModelCallback(void *data);
在AppScheduler中創建并注冊新增模塊:
MyModel::createMyModel(); MyModel::instance()->SetScheduler(this); Register(MYMODEL, MyModelCallback);
保存退出:
:wq
5.4.5 編譯與驗證
回到工程目錄EASY-EAI-Toolkit-C-UiSolution/qSolu-facialGate中,執行命令:
./build.sh all
結果為:編譯成功,且在Release目錄中生成有myModel.o文件。則說明“myModel”業務功能被成功添加
編譯成功截圖:

myModel.o截圖:

5.5 屏蔽某個業務模塊功能:
此操作為本應用調度框架的核心設計,若項目不需要某個功能。僅需在appscheduler.cpp的構造函數中注釋掉其創建與注冊即可。除此以外無須改動任何代碼!因此本調度框架具備極強的靈活性以及低耦合度。
示例:

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