【Orange Pi AIpro】：开箱与评测（驾驶辅助系统）_oangepi aipro

系列文章目录

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前言

        感谢客户支持哈，能有机会来测试这块板子。

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一、Orange Pi AIpro是什么？

         

        OangePi AIPro昇腾AI处理器8TOPS算力内存 8GB/16GB。

        官网：Orange Pi - Orangepi

        论坛：Orange Pi - Orange Pi 论坛

        

 香橙派（Orange Pi AIpro）介绍：

        Orange Pi AI Pro 开发板是香橙派联合华为精心打造的高性能 AI 开发板，其搭载了昇腾 AI 处理器，可提供 8TOPS INT8 的计算能力，内存提供了 8GB 和 16GB两种版本。可以实现图像、视频等多种数据分析与推理计算，可广泛用于教育、机器人、无人机等场景。

        

硬件规格参数

CPU	4核64位处理器+ AI处理器
GPU	集成图形处理器
AI算力	8-12TOPS算力
内存	LPDDR4X：8GB/16GB（可选），速率：3200Mbps
存储	• SPI FLASH：32MB • SATA/NVME SSD（M.2接口2280） • eMMC插槽：32GB/64GB/128GB/256GB（可选），eMMC5.1 HS400 • TF插槽
WIFI+蓝牙	Wi-Fi 5双频2.4G和5G BT4.2/BLE
以太网收发器	10/100/1000Mbps以太网
显示	• 2xHDMI2.0 Type-A TX 4K@60FPS • 1x2 lane MIPI DSI via FPC connector
摄像头	2x2-lane MIPI CSI camera interface，兼容树莓派摄像头
USB	• USB 3.0 HOST x2 • USB Type-C 3.0 HOST x1 • Micro USB x1 串口打印功能
音频	3.5mm耳机孔音频输入/输出
按键	1x关机键、1xRESET键、2x启动方式拨动键、1x烧录按键
40PIN	40PIN 功能扩展接口，支持以下接口类型： GPIO、UART、I2C、SPI、 I2S、PWM
风扇	风扇接口x1
预留接口	2PIN电池接口
电源	Type-C PD 20V IN ，标准65W
支持的操作系统	Ubuntu、openEuler
产品尺寸	107*68mm
重量	82g

资料下载：Ubuntu_免费高速下载|百度网盘-分享无限制 (baidu.com)

源码下载：百度网盘 请输入提取码 (baidu.com)

GitHub：Orange Pi - Orangepi

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二、Orange Pi AIpro驾驶辅助系统方案与软件设计

1.方案

        在现代社会中，交通安全一直是人们关注的重要问题之一。吸烟驾驶和疲劳驾驶是导致交通事故的常见原因之一，对驾驶员和乘客的生命安全构成威胁。为了提高道路安全，并减少交通事故的发生，我们需要一种创新的方法来监测车内吸烟行为和主驾驶员的疲劳程度。

        基于这个背景，我们提出了一种创意设计，利用Orange Pi AIpro开发板和摄像头来制作一个车内吸烟及主驾驶员是否疲劳驾驶的监测系统。该系统旨在通过实时监测车内吸烟行为以及主驾驶员的疲劳程度，提供及时的警示和提醒，以保障驾驶安全。

        通过图像处理算法和计算机视觉技术，我们可以对摄像头捕获的图像进行分析和处理。针对司机疲劳驾驶程度，并及时发出警报。    

2.软件设计

 在软件设计中，主要涉及领域：疲劳检测。这两个领域通过图像处理和计算机视觉算法相互交互，实现对驾驶员行为的监测和分析，以提供准确的警示和提醒。

        在疲劳检测领域，系统使用图像处理算法来实时分析驾驶员的眼睛状态、面部表情和头部姿态，以判断是否处于疲劳状态。具体的交互过程可以描述如下：

        1.驾驶员眼睛状态监测：系统通过图像处理算法实时分析驾驶员的眼睛状态，监测眼睛的闭合频率和眨眼频率。如果检测到驾驶员的眼睛频繁闭合或眨眼频率降低，系统将判断驾驶员处于疲劳状态。

        2.驾驶员面部表情分析：系统利用面部表情识别算法分析驾驶员的面部表情，例如嘴巴的张合程度和眉毛的位置。如果检测到驾驶员的嘴巴关闭时间较长或眉毛位置下降，系统将判断驾驶员处于疲劳状态。

        3. 头部姿态监测：系统通过头部姿态识别算法实时监测驾驶员的头部姿态，检测头部是否开始下沉。如果检测到驾驶员头部姿态下沉，系统将判断驾驶员处于疲劳状态。

        系统能够实时监测驾驶员的疲劳状态，并根据分析结果提供相应的警示和提醒。这种交互的人体+数据分析能力的整合使得系统能够准确地判断驾驶员的状态，提高道路安全性并降低交通事故的发生率。

3.硬件解析

        1. Orange Pi AIpro开发板：作为核心处理器，提供强大的计算能力和丰富的接口。

        2. 语音模块，用于语音提示和报警

        3. USB摄像头

1. Orange Pi AI Pro 开发板

Orange Pi AI Pro 开发板是整个系统的核心大脑，它搭载了华为昇腾AI处理器，这款处理器专为AI应用设计，拥有强大的计算能力和高效的AI处理能力。它不仅能够轻松应对复杂的AI算法推理，还支持高速的数据处理和多任务并发执行。Orange Pi AI Pro 开发板还配备了丰富的接口，包括HDMI、USB、GPIO、网络接口等，这些接口为连接各种外设和传感器提供了极大的便利，使得开发者能够轻松地构建出功能强大的AI系统。

2. 语音模块

语音模块是系统中重要的交互组件，它集成了高灵敏度的麦克风和高效的语音处理芯片。该模块能够实时捕捉用户的声音指令，并通过先进的语音识别技术将其转换为文本或控制指令。此外，语音模块还具备语音提示和报警功能，能够在系统运行状态发生变化或遇到异常情况时，通过语音方式向用户发出通知或警告，增强了系统的互动性和安全性。

3. USB摄像头

USB摄像头是系统中用于图像采集的关键设备，它通过USB接口与Orange Pi AI Pro 开发板相连。这款摄像头采用了高分辨率的传感器和先进的图像处理技术，能够捕捉到清晰、细腻的图像和视频。在AI应用中，USB摄像头常常被用于人脸识别、物体检测、视频分析等场景。通过与Orange Pi AI Pro 开发板的协同工作，USB摄像头能够实时传输图像数据给AI处理器进行处理和分析，从而实现各种智能化的图像识别和应用。

正面介绍：

摄像头：

背面：

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三.成品测试效果

开机：

   由window电脑pycharm编写程序，再由XFTP软件将程序放入Orange Pi AIpro中，运行程序，由VNC远程桌面查看运行效果。

连接即可：

默认的用户名：root
默认的密码：Mind@123

进行疲劳检测方法：

a. 获取驾驶员的眼部图像或面部图像。可以使用摄像头捕捉驾驶员的实时图像帧。

b. 对图像进行预处理，包括调整大小、归一化和通道转换等。

c. 将预处理后的图像输入到YOLO模型中进行目标检测。在YOLO的输出中，可以获取到眼部或面部区域的位置和边界框。

d. 根据检测到的区域，进行眼睛状态监测或面部表情分析。可以使用OpenCV的图像处理技术或机器学习算法，例如特征提取、关键点检测或表情分类等。

e. 根据分析结果判断驾驶员的疲劳状态，并采取相应的警示措施。

开机界面显示：

识别人脸并显示结果：

结果具体显示：

具体代码显示：

对坐标进行判断。

        疲劳驾驶检测系统的实现。它使用了图像处理库OpenCV和人脸识别库dlib来实时监测驾驶员的疲劳状态。系统通过摄像头捕获驾驶员的面部图像，然后分析眨眼频率、打哈欠频率等指标来评估驾驶员的疲劳程度。根据评估结果，系统会在界面上显示实时变化图表，并通过语音播报警告驾驶员。整个系统使用了wxPython构建了一个GUI界面，包括了图表展示、语音播报等功能。

主要用到的库：

运行状态图：

        通过以上设计方案，车内疲劳驾驶系统能够实时监测驾驶员的疲劳状态，提供及时的警示和提醒，以增强驾驶员的安全意识，减少交通事故的发生。这种基于视觉实现的系统可以有效地监测和预防驾驶员的疲劳驾驶和吸烟行为，提高道路安全性和乘车体验。

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四、环境搭建

一个开发板拿到手的第一步就是搭建环境：

请前往官方网站下载所需的镜像文件，随后我们将该镜像烧录至内存卡中。在烧录过程中，请耐心等待直至完成。

重要提示：鉴于您使用的是Windows 11操作系统，并提到使用香橙派提供的烧录工具时遇到了困难，尽管最终仍能进入系统，但建议采取以下步骤以提高成功率：

1. 确保以管理员权限运行：在启动烧录工具时，请右键点击其图标，选择“以管理员身份运行”。这一步至关重要，因为权限不足可能导致烧录过程出现问题，即使表面上显示成功，也可能无法顺利引导系统。

2. 检查镜像文件与烧录工具兼容性：确认下载的镜像文件与您的烧录工具完全兼容。有时候，新版本的操作系统或硬件可能需要特定版本的烧录工具来支持。

3. 使用其他烧录工具：如果香橙派提供的烧录工具持续失败，您可以尝试使用如Balena Etcher、Win32 Disk Imager等其他广受欢迎的烧录工具，这些工具在兼容性和用户友好性方面通常表现更佳。

4. 检查内存卡状态：确保内存卡无损坏且已正确格式化。使用不稳定的内存卡可能会导致烧录失败或系统启动问题。

5. 遵循官方指导：始终参考香橙派的官方文档或社区论坛中的指南，以获取针对您具体型号的最新、最准确的烧录和设置信息。

通过上述步骤，您应该能够更顺利地完成镜像的烧录过程，并成功引导系统。

官网链接：香橙派(Orange Pi)-Orange Pi官网-香橙派开发板,开源硬件,开源软件,开源芯片,电脑键盘

好用的烧录工具：https://ascend-repo.obs.cn-east-2.myhuaweicloud.com/Atlas%20200I%20DK%20A2/DevKit/tools/latest/Ascend-devkit-imager_latest_win-x86_64.exe

开发资料下载：Orange Pi - Orangepi

下载工具下载：balenaEtcher - Flash OS images to SD cards & USB drives

系统开启之后，可以看到界面，但是我这没有屏幕所以看不见，只能使用命令行：

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五、Orange Pi AIpro到底怎么样？

Orange Pi AIpro开发板是一款基于昇腾AI技术的开发板，其性能和功能在多个方面表现出色。以下是对Orange Pi AIpro开发板的详细评价：

一、硬件性能

• 处理器与算力：Orange Pi AIpro采用了华为自研的昇腾AI处理器，如昇腾310 NPU或昇腾910E AI芯片（具体型号可能因产品更新而有所变化）。这些处理器支持高效的人工智能计算，具备强大的计算能力和能效比，能够高效处理复杂的深度学习模型。据参考文章，其AI算力可达到8/20 TOPS，适合各种AI应用的需求。
• 内存与存储：该开发板提供了8GB/16GB LPDDR4X内存，确保多任务处理和数据密集型应用的流畅运行。同时，它还支持eMMC存储接口和MicroSD卡插槽，方便用户扩展存储空间。

二、接口与扩展性

• 接口丰富：Orange Pi AIpro配备了丰富的接口，包括USB 3.0、USB 2.0、HDMI、以太网口、音频输出、GPIO等，满足多种外设连接需求。特别是其支持双HDMI接口、千兆网口和WIFI5+BT4.2等高速连接接口，为用户提供了更灵活的应用场景。
• 扩展性强：该开发板支持多种扩展模块，如SATA/NVMe SSD 2280的M.2插槽、TF插槽等，用户可以根据需求进行定制和扩展。

三、操作系统与软件支持

• 操作系统：Orange Pi AIpro支持多种操作系统，包括Ubuntu、openEuler等，满足大多数AI算法原型验证、推理应用开发的需求。这些操作系统为开发人员提供了广泛的软件支持和开发环境。
• 开发工具：该开发板配备了丰富的开发工具和软件生态，包括华为的MindSpore、TensorFlow、PyTorch等主流深度学习框架的支持，使开发者能够快速上手并进行模型训练和部署。

四、应用与场景

• 广泛应用场景：Orange Pi AIpro可广泛应用于图像识别、语音识别、自然语言处理、智能家居、机器人等领域。其高性能和低功耗的特点使其非常适合嵌入式和边缘计算应用。
• 示例与教程：官方提供了详细的用户手册和示例教程，帮助用户快速掌握开发板的使用方法和AI应用的开发技巧。

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六、用户体验

1. 性能卓越：该开发板在AI计算方面表现强劲，能够实时处理60FPS的视频流，并在处理640*640图像时达到极低的延迟（15-20ms）。尽管目前使用的是float16精度，但预期通过Int量化后性能将进一步提升。其搭载的华为昇腾AI处理器，凭借8TOPS的INT8算力和4 TFLOPS的FP16浮点运算能力，为运行复杂AI模型提供了坚实的硬件基础。

2. 用户友好：Orange Pi AI Pro 系统设计极为新手友好，无论是系统烧录、启动介质选择（TF卡、eMMC或SSD），还是系统恢复，都提供了详尽的官方指南，大大降低了新手的入门门槛。其绚丽的界面、精简的系统和完整的开发资料，使得即使是初学者也能快速上手并享受开发乐趣。

3. 开发文档完善：开发文档方面，Orange Pi AI Pro 同样表现出色。详尽的教程、用户手册以及丰富的应用示例，覆盖了从硬件参数到软件配置的各个方面，甚至包括进阶功能。这种一站式文档服务极大地减少了开发者在探索过程中可能遇到的困难，提升了开发效率。

4. 高性价比：作为主打性价比的产品，Orange Pi AI Pro 在提供强大计算能力的同时，也保持了合理的价格定位，使得更多开发者能够负担得起并受益于其强大的AI计算能力。

5. 负载能力

   Orange Pi AI Pro在负载能力上展现出了强大的性能。这主要得益于其搭载的华为昇腾AI处理器，该处理器专为AI计算设计，具备出色的处理能力。在实际应用中，该开发板能够实时进行推理60FPS的视频流，这对于需要高帧率处理的应用场景（如视频监控、实时图像分析等）尤为重要。

   此外，在处理静态图像时，Orange Pi AI Pro同样表现出色。它能够以极低的延迟（大约15-20ms）推理一张640*640分辨率的图像。这意味着即使在处理高分辨率图像时，该开发板也能保持高效的性能输出，满足对实时性要求较高的应用场景。

6. 散热性能

   在散热方面，Orange Pi AI Pro同样表现出色。为了应对高性能计算带来的热量问题，该开发板配备了高效的散热风扇。在实际使用中，即使在高负载状态下运行数小时，开发板的温度也能保持在一个相对较低的水平。这种优秀的散热性能不仅确保了设备的稳定运行，还延长了硬件的使用寿命。

   Orange AlPro 在散热方面还是做的比较好的，配备了散热风扇， 运行3个小时后，板子的温度还是处于一个较低的温度，个人觉得散热效果还是比较让人满意的。
   噪音方面体验了这么多天下来，只有在开机启动的时候有一会会大概5s左右比较大的声音，但也在可接受范围内，平时运行各种A|模型都是静默的，几乎感受不到风扇的声音存在。

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总结

        Orange Pi AIpro   值得推荐！！！