利用 XIAO ESP32S3 感应模块和 ESP32C3 构建一个实时的人工智能系统，该系统能够检测到人并将其呈现为动态的粒子能量场

在大多数计算机视觉系统中，人类仅仅是一个被检测到的物体——一个边界框、一组坐标、一段数据流。系统知道“你在这里”，但它从未真正“看见”过你。

我开始觉得这种表达方式太过冷淡了。

如果我们换个角度思考呢?与其将一个人视为需要被框定和贴标签的对象，不如将他们视为影响周围环境的“场”呢?

存在会引发波澜。行动会改变格局。

而当多人出现时，他们之间的关系也开始逐渐显现出来。

于是，我开始对视觉识别的输出结果进行拆解和重组——不再显示检测框，而是将数量、位置和比例转换成另一种形式：即“粒子”。

数据不再仅仅是数据那么简单——它开始显得有生命了。

当第二个人进入画面时，这些基于粒子的图像之间便开始形成联系、产生干扰和产生流动。此时，该系统不再仅仅识别人物——而是开始表达更为抽象的内容：

人类与太空的关系人与人之间那些无形却又始终存在的影响。

我将这个项目命名为“人类能量场”。

这既是一个实时的人工智能视觉系统，也是一种对表达方式的探索——试图探究：当人类从物体转变为能量时，这个世界是否会呈现出不同的面貌。

系统架构

该系统可以分为三个层次：

1. 视觉识别层

XIAO ESP32S3 感知模块负责从摄像头获取图像，并执行基于人工智能的人体检测。它以边界框的形式呈现人数、人体大小以及位置信息。因此，在这个系统中，XIAO ESP32S3 感知模块充当了人工智能视觉识别的“黑匣子”，其功能更像是“传感器”而非“大脑”。

2. 数据传输层

检测数据通过 UART 传输至 XIAO ESP32-C3。

重要提示(宝贵的经验教训)：您无法通过 Processing 直接从 S3 Sense 读取数据。

这是因为：

这里有一个需要特别注意的重要事项(这也是我犯错的地方——我起初以为可以直接使用 Processing 来读取和解析来自 S3 Sense 的数据，结果却发现这是不可能的，还浪费了我大量时间。如果你比我聪明，可以跳过这部分)：由于 XIAO ESP32S3 Sense 运行的是预装的 AI 固件，所以它无法同时执行自定义的 Arduino 逻辑。

因此，必须引入一个 ESP32C3 作为中间层，用于解析和重组识别结果，然后将其传输给 Processing，从而形成从数据采集到视觉表达的完整流程。

3. 粒子生成层

在接收到数据后，Processing 会根据每个人的中心点、宽度、高度、人数以及相对位置等信息，生成基于粒子的实时人体轮廓，并为每个人赋予不同的颜色和动态行为。

当只有一个人在场时，系统会生成一个完整的人形粒子场;而当有多人出现时，他们的粒子系统会共存，并根据彼此的空间关系产生更复杂的交互效果。(您也可以在 Processing 中自行设计更有趣的视觉效果。)

详细的构建流程

步骤 1：完成人工智能识别与人员检测

首先，我们需要将 AI 视觉模型部署到 XIAO ESP32S3 感知板上，以便它能够可靠地在摄像头前检测出人体目标，并持续输出检测结果。打开 SenseCraft AI 平台，选择“人员检测”模型，并确保选择适用于 XIAO ESP32S3 感知板的特定版本。

部署成功后，您将看到持续输出的数据。请仔细留意数据格式，并思考每个数值所代表的意义。如果之后您打算自定义粒子效果，那么这一步骤就尤为重要。

第 2 步：软件环境设置

如果您是首次使用 Arduino IDE，建议您先参考相关教程来完成环境的安装与配置，并下载所需的库文件。

第 3 步：硬件连接

准备两根 USB 数据线，并将 XIAO ESP32S3 感应模块和 XIAO ESP32C3 连接到您的电脑上。

使用三根女性对女性的跳线将 XIAO ESP32S3 感应模块与 XIAO ESP32C3 连接起来。这里我们采用 UART 通信方式。接线方法如下所示：

第 4 步：格式检测数据

为了使数据处理更加简便，可使用 Arduino IDE 将代码上传至 XIAO ESP32C3。

选择正确的主板和串行端口

上传以下代码：

如果一切运行正常，您将在“串行监视器”中看到实时的串行数据：

第 5 步：在处理过程中解析检测结果

在使用 Processing 接收数据之前，请务必完全关闭 Arduino IDE，以确保串行端口不被占用。Processing 会从 C3 接收串行数据，并将其转换为适合粒子系统的结构化信息。这里的关键点包括：

处理单个和多个目标，将坐标映射到屏幕空间(如果动画窗口显示不完整，这一步很可能是问题所在)，根据边界框的尺寸调整粒子大小，为不同的个体分配不同的颜色，保持帧率和实时性能，以及优化内存使用以防止崩溃。

将以下代码上传至 Processing 软件中：

值得注意的是，Processing 没有提供用于选择串行端口的下拉菜单。您需要在代码中手动指定端口。首次运行程序时，将索引设置为 0。可用的端口将在控制台中显示。如果有多个端口，您需要手动选择正确的那个。

例如，如果控制台显示：

并且如果您的 ESP32C3 设备连接到 COM7 端口，那么您需要在代码中将索引设置为 1 。

完成上述所有步骤后，您将在“Processing”窗口中看到实时的粒子可视化效果。每个被检测到的人都是以基于粒子的形式呈现的人体形象，每个形象都有独特的颜色。当检测到多人时，就会出现动态的互动效果——比如流动的能量或电的连接——它们会在这些人之间出现。这就是我所理解的人与人之间自然的联系和互动。

结论

参与这个项目让我重新思考了一些问题：在这样一个科技日益强大的世界里，我们是否还能以一种更柔和、更直观、更人性化的方式来表达事物呢?我希望通过这个项目，你们能和我一起感受到这个想法——我们不仅在不断适应环境，而且环境也在悄然地适应我们。这其中有一种无声的温暖与关怀。人类、空间和关系一直相互关联着。你们永远不会真正孤单。

本文编译自hackster.io