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Reconhecimento de Código QR em Tempo Real na reCamera

Introdução​

Este exemplo demonstra como configurar um sistema de reconhecimento de código QR em tempo real usando a reCamera. O sistema captura quadros de vídeo em tempo real com a câmera, decodifica códigos QR usando a biblioteca Quirc e envia os quadros de vídeo e os resultados de reconhecimento para um PC para exibição via protocolos RTSP e HTTP.

Principais recursos:

  • Captura de câmera e reconhecimento de código QR em tempo real
  • Suporta modo de fluxo de vídeo e modo de imagem única
  • Envia quadros JPEG + resultados de reconhecimento para o PC via RTSP
  • Script Python no PC para exibição em tempo real de vídeo e resultados

Como Funciona​

Modo de Separação entre Fluxo de Vídeo + Resultado de Detecção de Código QR​

Este exemplo adota uma arquitetura que separa a "transmissão de vídeo em tempo real" da "consulta assíncrona de resultados de detecção de código QR". O lado da reCamera é responsável por capturar imagens da câmera, enviar o fluxo de vídeo RTSP e executar uma thread separada de detecção de código QR dentro do dispositivo. O lado do PC obtém o vídeo em tempo real via RTSP e, simultaneamente, acessa os resultados mais recentes de detecção de código QR por meio de uma interface HTTP.

O processo de reconhecimento em tempo real é o seguinte:

  • Captura da Câmera: a reCamera captura imagens da câmera via interface de vídeo SG2002 e configura dois canais de vídeo simultaneamente.
  • Transmissão de Vídeo RTSP: um canal de vídeo é codificado como H.264 e transmitido em tempo real via RTSP para dispositivos no mesmo segmento de rede. O PC pode puxar e exibir diretamente o fluxo de vídeo em tempo real usando o endereço RTSP.
  • Aquisição de Quadros para Detecção de Código QR: o outro canal de vídeo gera quadros de imagem NV21 de baixa resolução para detecção de código QR. O programa usa apenas o plano Y do NV21 como imagem em escala de cinza de entrada para o detector de código QR, evitando a sobrecarga adicional de conversão para RGB.
  • Cache em Fila do Quadro Mais Recente: a thread de detecção de código QR é desacoplada do callback de captura de vídeo. O callback de captura não executa diretamente a detecção de código QR, mas coloca o quadro em escala de cinza mais recente em uma fila de comprimento 1. Quando a velocidade de processamento da thread de detecção é mais lenta, novos quadros sobrescrevem os antigos, garantindo que apenas o quadro mais recente seja sempre mantido na fila, evitando aumento de latência devido ao acúmulo de tarefas de detecção.
  • Detecção Assíncrona de Código QR: a thread de detecção de código QR obtém uma imagem da fila do quadro mais recente e usa a biblioteca de reconhecimento de código QR quirc para detecção e decodificação. Como o processo de detecção é executado em uma thread separada, ele não bloqueia a transmissão de vídeo RTSP.
  • Cache de Resultados: após cada detecção, o programa atualiza os resultados mais recentes de detecção de código QR, incluindo se um código QR foi detectado, o conteúdo do código QR, duração da detecção, frame_id, PTS, horário de captura, horário de conclusão da detecção e coordenadas da caixa delimitadora do código QR.
  • Consulta de Resultados via HTTP: dispositivos no mesmo segmento de rede podem obter o resultado mais recente de detecção de código QR fazendo um GET em /api/qr/latest. Essa interface retorna apenas o status da detecção mais recente e não bloqueia o fluxo de vídeo nem transmite ativamente filas históricas de detecção.
  • Exibição no PC: o cliente Windows exibe o fluxo de vídeo em tempo real no lado esquerdo via RTSP e, periodicamente, consulta /api/qr/latest no lado direito via HTTP para exibir os resultados mais recentes de detecção de código QR e o tempo de detecção. Se os resultados retornados incluírem coordenadas da caixa delimitadora do código QR, o cliente irá redimensionar e sobrepor as caixas de detecção sobre o fluxo de vídeo RTSP.

O enlace de dados é o seguinte:

reCamera
├── RTSP Video Stream
│   └── Address:
│       rtsp://<device-ip>:8554/live0
│
└── QR Code Detection Result HTTP API
    └── Address:
        http://<device-ip>:8080/api/qr/latest

Esse design desacopla a transmissão de vídeo de alta taxa em tempo real da detecção de código QR, que é relativamente demorada. O fluxo de vídeo RTSP pode manter saída contínua, enquanto a thread de detecção de código QR processa apenas o quadro mais recente. Mesmo que a detecção de código QR leve muito tempo, isso não causará travamentos de vídeo nem acúmulo na fila de detecção.

Configuração da Demo​

Para configurar esta demonstração, você precisará:

  1. Fazer a cross-compilação do programa em C++ no seu PC.
  2. Executar o executável compilado na reCamera.
  3. Executar o script Python de recepção no seu PC.

1. Compilar o Programa em C++​

Antes de compilar esta solução, você precisa configurar o ambiente da reCamera. Você pode baixar diretamente as bibliotecas pré-compiladas correspondentes em:

https://codeload.github.com/Seeed-Studio/sscma-example-sg200x/tar.gz/refs/tags/0.2.4

Descompacte e defina as variáveis de ambiente:

export SG200X_SDK_PATH=<PATH_TO_RECAMERA-OS>/output/sg2002_recamera_emmc/
export PATH=<PATH_TO_RECAMERA-OS>/host-tools/gcc/riscv64-linux-musl-x86_64/bin:$PATH

Clone o repositório de reconhecimento de código QR e navegue até o diretório da solução correspondente para compilação. Execute os seguintes comandos sequencialmente no terminal do seu PC.

git clone https://github.com/yyling0101-a11y/qrcode_rec.git
cd /qrcode_rec/

O diretório do repositório após o clone ficará assim:

(base) yylin@LAPTOP-TI348HL9:~/qrcode_rec$ tree -L 2 -I "build"
.
├── CMakeLists.txt
├── main
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── frame_sei.cpp
│   ├── frame_sei.hpp
│   ├── frame_sync.cpp
│   ├── frame_sync.hpp
│   ├── http_server.cpp
│   ├── http_server.hpp
│   ├── latest_frame_queue.hpp
│   ├── main.cpp
│   ├── placeholder
│   ├── qr_detector.cpp
│   ├── qr_detector.hpp
│   ├── qr_result_store.cpp
│   ├── qr_result_store.hpp
│   ├── qr_worker.cpp
│   ├── qr_worker.hpp
│   ├── rtsp_demo.cpp
│   ├── rtsp_demo.h
│   └── third_party
└── recamera_qr_win_client
    ├── README.md
    ├── recamera_qr_viewer.py
    └── requirements.txt

O diretório main contém o código-fonte a ser executado na reCamera, e recamera_qr_win_client contém o código-fonte para visualização de resultados a ser executado em dispositivos x86. Antes de compilar, você precisa modificar o diretório especificado no arquivo CMakeLists.txt no diretório principal para apontar para o diretório onde você descompactou o pacote pré-compilado baixado na etapa anterior.

Inicie a compilação:

mkdir build && cd build
cmake ..
make

Após a compilação bem-sucedida, o arquivo executável estará localizado em build/qrcode_rec. Use o comando scp para enviá-lo para o diretório /home/recamera/ na sua reCamera:

sudo scp qrcode_rec [email protected]:/home/recamera/  # Replace 192.168.4.53 with your reCamera's IP address

Digite a senha para a plataforma correspondente quando solicitado para concluir a transferência de qrcode_rec.

2. Configurar a reCamera​

atenção

Antes de executar o programa em C++, você deve parar os serviços padrão do Node-RED, pois eles ocuparão os recursos da câmera. Execute os seguintes comandos via SSH:

sudo /etc/init.d/S03node-red stop
sudo /etc/init.d/S91sscma-node stop
sudo /etc/init.d/S93sscma-supervisor stop

3. Executar o Arquivo Executável na reCamera​

Em seguida, execute o seguinte comando para conceder permissões de execução:

chmod +x qrcode_udp

Comando de Exemplo​

Você pode iniciar o programa executando este comando diretamente no terminal da reCamera.

sudo ./qrcode_rec

Os logs de inicialização bem-sucedida serão semelhantes a isto:

[recamera@reCamera]~$ sudo  ./qrcode_rec
Password:
prio:0
rtsp://192.168.4.5:8554/live0
[rtsp] session name=live0 channel=2 codec=1 result=0 session=0x3fe0c53210
ISP Vipipe(0) Allocate pa(0x8cf31000) va(0x0x3fe072f000) size(311584)
awbInit ver 6.9@2021500
0 R:1400 B:3100 CT:2850
1 R:1500 B:2500 CT:3900
2 R:2300 B:1600 CT:6500
Golden 1024 1024 1024
WB Quadratic:0
isWdr:0
ViPipe:0,===OV5647 1080P 30fps 10bit LINE Init OK!
********************************************************************************
cvi_bin_isp message
gerritId:      NULL           commitId:      6dbbbb8
md5:           8d8b7036404e92754f3fbabc9525a173
sensorNum      1
sensorName0    22087

PQBIN message
gerritId:      NULL           commitId:      6dbbbb8
md5:           8d8b7036404e92754f3fbabc9525a173
sensorNum      1
sensorName0    22087

author:        hongtai.liu    desc:          Seeed OV5647
createTime:    2025-08-14 14:37:24version:       V1.1
tool Version:       v3.0.8.6            mode: M
********************************************************************************
20260708 03:45:31.704 2248 E isp AF_SetAttr:558 pstFocusMpiAttr is NULL

reCamera QR scanner is running
RTSP      : rtsp://192.168.4.5:8554/onvif
QR latest : http://192.168.4.5:8080/api/qr/latest
Health    : http://192.168.4.5:8080/api/health

[http] listening on 0.0.0.0:8080
0 R:1008 B:2206 CT:2777
1 R:1313 B:1866 CT:3894
2 R:1609 B:1206 CT:7164
Golden 1313 1024 1866
wdrLEOnly:1

4. Executar o Receptor Python no PC​

No seu PC, você precisa instalar as dependências de ambiente correspondentes para a ferramenta de visualização.

cd qrcode_rec/recamera_qr_win_client
pip install -r ./requirements.txt

Em seguida, execute diretamente o programa Python com o seguinte comando. Você precisa alterar o endereço IP correspondente para o endereço IP da sua reCamera.

# in powershell
python recamera_qr_pyqt_viewer.py --rtsp rtsp://192.168.4.5:8554/live0 --qr-url http://192.168.4.5:8080/api/qr/latest

# in linux
python3 recamera_qr_pyqt_viewer.py --rtsp rtsp://192.168.4.5:8554/live0 --qr-url http://192.168.4.5:8080/api/qr/latest

Parâmetros do Receptor Python​

ParameterDescriptionDefault
--rtspEndereço RTSP192.168.4.5
--qr-urlURL para obter resultados de reconhecimentohttp://192.168.4.5:8080/api/qr/latest

Na janela do receptor em Python​

O PC exibirá uma janela de vídeo em tempo real, que inclui:

  • Fluxo de vídeo JPEG
  • Resultados de reconhecimento
  • O JSON bruto retornado por HTTP

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