手把手教你实现pynq-z2条形码识别

我是 雪天鱼，一名FPGA爱好者，研究方向是FPGA架构探索和SOC设计。

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1.前言

单单实现一个二维码识别就花了将近一个星期，这篇文章我就详细介绍这段时间走过的坑，代码附在文末，着急需要的小伙伴直接翻到最后即可

2. linux配置

要想实现本项目，首先解决以下三大要点，也着实浪费了很多时间

2.1解决pynq联网

pynq联网的教程网上可谓是不少，但是我却整了很久。
首先是在家里，我采用

所示的方法，然后成功ping通外网
在学校时这个方法却解决不了，我尝试了网上很多方法都无法解决（可能我太菜了），最终在重新烧录了几次镜像后发现：直接把网线连到宿舍的路由器上就连上外网了...

具体还有关于修改下载源变为镜像源的方法可以参考其他博客

2.2解决pyzbar库下载

这个库下载推荐采用

pip3 install pyzbar

这个库安装的路径也要注意，命令行下输入

pip3 show pyzbar

我的在这里:

图 2.2.1. pyzbar的位置

多说一句，下面的zbar包我采用

sudo apt-get install python-zbar

得到，为什么不用pip3，因为pip3下载这个总是报错，即使是

pip3 upgrade

也不行，不是pip3版本的问题。
我的linux镜像是v2.3版本的，不知道大家采用v2.5或者更高会不会好些

图 2.2.2. zbar的位置

2.3解决jupyter导入库

2.3.1 首先说明问题的由来

我发现使用

pip3 install pillow

PIL在jupyter下能导入，但是却不能导入pyzbar
又发现在命令行输入 python3后，可以导入pyzbar，但不能导入zbar

图 2.3.1. python3导入pyzbar成功，导入zbar不成功

我在命令行输入pyhton 解释器下发现不能导入pyzbar，但可以导入zbar
这就引起了我的注意，最终我发现原来pip3来的pyzbar有单独的存储路径，apt-get同理
至于为什么python和python3不能引入相同的包
那就得

import sys
sys.path

采用语句来观察，发现引用路径不一致。我想我知道了症结所在：

图 2.3.2. 不太通顺的解释

$\color{#FF3030}{红字}$不太通顺，翻译成 人话 就是：
jupyter要设置为 支持引用 存储pyzbar包的路径

2.3.2 方法一：

修改环境变量

说明，以下为引用：

文章源地址:
https://blog.csdn.net/c20081052/article/details/79715132

Linux 下设置环境变量有三种方法，一种用于当前终端，一种用于当前用户，一种用于所有用户：
一：用于当前终端：
在当前终端中输入：export PATH=$PATH:<你的要加入的路径>
不过上面的方法只适用于当前终端，一旦当前终端关闭或在另一个终端中，则无效。

  export NDK_ROOT=/home/jiang/soft/Android-ndk-r8e 

只能在当前终端使用。
二：用于当前用户：
在用户主目录下有一个 .bashrc 隐藏文件，可以在此文件中加入 PATH 的设置如下：

$ gedit ~/.bashrc

加入：

export PATH=<你的要加入的路径>:$PATH

如果要加入多个路径，只要：

export PATH=<你要加入的路径1>:<你要加入的路径2>: ...... :$PATH

当中每个路径要以冒号分隔。

这样每次登录都会生效

添加PYTHONPATH的方法也是这样，在.bashrc中添加

export PYTHONPATH=/home/zhao/setup/caffemaster/python:/home/zhao/setup/mypy:$PYTHONPATH 

保存后在终端输入 $ source ~/.bashrc 使环境变量立即生效

三：用于所有用户：

$ sudo gedit /etc/profile 

加入：

export PATH=<你要加入的路径>:$PATH

就可以了。
终端输入：echo $PATH 可以查看环境变量

注意，修改环境变量后，除了第一种方法立即生效外，第二第三种方法要立即生效，可以source ~/.bashrc或者注销再次登录后就可以了！

到此引用结束

2.3.3 方法二 ：

在代码中加入语句

import sys
sys.path
sys.path.append('/home/xilinx/.local/lib/python3.6/site-packages')

sys.path是查看jupyter的库查找路径，可以查看你的jupyter是否包括了你的包的路径
一般来说库导入失败都是由于这个原因——jupyter库路径
这是设置引用额外引用路径的方法：

sys.path.append('')

可参考这篇文章：
https://www.cnblogs.com/mandy-study/p/7735801.html

3. 提供代码

# 关键识别代码
barcodes = decode(image)
def decode (image,barcodes):
    
    # loop over the detected barcodes
    
    for barcode in barcodes:
        
        # extract the bounding box location of the barcode and draw the
        # bounding boxr surrounding the barcode on the image

        (x, y, w, h) = barcode.rect

        cv2.rectangle(image, (x, y),(x + w,y + h), (255, 0, 0), 5)

        # the barcode data is a bytes object so if we want to draw it on
        # our output image wre need to convert it to a string first
        barcodeData = barcode.data.decode("utf-8")

        barcodeType = barcode.type

        # draw the barcode data and barcode type on the image

        text ="{} ({})". format(barcodeData,barcodeType)

        cv2.putText(image,text,(x, y - 10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,.8, (255, 0, 0), 2) 

        # print the barcode type and data to the terminal

        print("[INFO] Found {} barcode: {}".format(barcodeType,barcodeData))
        
    plt.figure(figsize=(10,10))
    
    plt.imshow(image)
    
    plt.show()
    
# Decoding barcodes

decode(image,barcodes)

最终结果，发现框框并不是很贴合，可能是照片照的问题。但是识别的结果完全正确

完整代码请见连接：
https://download.csdn.net/download/weixin_44360347/15816188

打开是.ipynb格式。

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