基于人臉識別的門禁系統的制作方法
【專利摘要】基于人臉識別的門禁系統，本實用新型涉及計算機科學技術領域；它包含攝像頭、ARM開發板、RFID讀卡器；攝像頭與ARM開發板連接，RFID讀卡器與ARM開發板連接。利用人臉識別技術和RFID識別技術，在Ubuntu系統下，借助OpenCV強大的視覺處理能力，設計和實現了基于嵌入式平臺的人臉識別系統，對人員的身份進行雙重驗證，確保進出口的安全。
【專利說明】
基于人臉識別的門禁系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及計算機科學技術領域，具體涉及基于人臉識別的門禁系統。
【背景技術】
[0002]人臉識別經過多年的研究和發展，已經取得了不少的研究成果，但目前大多數的人臉識別系統基于PC架構，其便攜性、機動性受到很大限制。而在一些特殊應用場合(如智能小區、戶外非布控點人員監控等)使用會很不方便，人們對人臉識別應用系統提出了新的要求，嵌入式系統人臉識別研究具有很強的現實意義和廣泛的應用前景。盡管現階段國內不少公司推出基于嵌入式人臉識別的門禁系統和考勤系統，但這類嵌入式人臉識別系統大多還是基于PC架構，在嵌入式完成人臉圖像采集和顯示識別結果，人臉識別算法的實現還是在后臺PC上完成。隨著計算機硬件技術的發展，嵌入式系統己經成為計算機領域的一個重要分支，嵌入式微處理器和嵌入式操作系統的性能不斷提升，為嵌入式人臉識別系統的研究奠定了良好的基礎。
[0003]傳統的RFID門禁傳統的門禁系統多采用機械鎖、刷卡等識別認證方式，要求人員近距離持卡操作，當使用者雙手被占用時則顯得極不方便，同時也帶來了丟失、遺忘、復制以及被盜用的隱患和成本高的問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種結構簡單，設計合理、使用方便的基于人臉識別的門禁系統，利用人臉識別技術和RFID識別技術，在Ubuntu系統下，借助OpenCV強大的視覺處理能力，設計和實現了基于嵌入式平臺的人臉識別系統，對人員的身份進行雙重驗證，確保進出口的安全。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:它包含攝像頭、ARM開發板、RFID讀卡器;攝像頭與ARM開發板連接，RFID讀卡器與ARM開發板連接。
[0006]所述的攝像頭為中星微ZC301P攝像頭。
[0007]所述的ARM開發板為Tiny6410ARM開發板。
[0008]所述的RFID讀卡器為RS232讀寫型讀卡器。
[0009]所述ARM開發板主要用于RFID身份驗證、視頻讀取、訓練分類器及檢測人臉、人臉數據庫建立、人臉識別等主要功能的運行;其中，所述的RFID身份驗證是對用戶攜帶的RFID卡進行身份驗證;所述的訓練分類器是在已有的人臉樣本的基礎上學會一個分類函數或構造出一個分類模型(即我們通常所說的分類器(Classifier))，該函數或模型能夠把人臉數據庫中的數據紀錄映射到識別對象上，從而進行人臉檢測;所述的檢測人臉是將攝像頭采集到視頻圖像用的分類器進行分類，檢測出其中的人臉信息;所述的人臉數據庫建立是對要識別的人先進行相關的人臉數據庫建立，先把采集到的人臉圖像進行歸一化處理處理，從圖像中提取觀察向量，建立HMM模型并保存相關數據;所述的人臉識別是對新采集的人臉圖像，進行識別，找到在人臉數據庫中最相似的。
[0010]采用上述結構后，本實用新型有益效果為:本實用新型所述的基于人臉識別的門禁系統，利用人臉識別技術和RFID識別技術，在Ubuntu系統下，借助OpenCV強大的視覺處理能力，設計和實現了基于嵌入式平臺的人臉識別系統，對人員的身份進行雙重驗證，確保進出口的安全，本實用新型具有結構簡單，設置合理，制作成本低等優點。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0013]圖2是本實用新型的工作原理圖。
[0014]圖3是本實用新型中EFID讀卡器的工作原理圖。
[0015]圖4是本實用新型中攝像頭工作原理圖。
[0016]附圖標記說明:
[0017]攝像頭1、ARM開發板2、RFID讀卡器3。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0019]參看如圖1-圖4所示，本【具體實施方式】采用的技術方案是:它包含攝像頭1、ARM開發板2、RFID讀卡器3;攝像頭I與ARM開發板2連接，RFID讀卡器3與ARM開發板2連接。
[0020]所述的攝像頭I為中星微ZC301P攝像頭。
[0021]所述的ARM開發板2為Tiny6410ARM開發板，系統為Ubuntu系統，內置OpenCV。
[0022]所述的RFID讀卡器3為RS232讀寫型讀卡器。
[0023]所述ARM開發板2主要用于RFID身份驗證、視頻讀取、訓練分類器及檢測人臉、人臉數據庫建立、人臉識別等主要功能的運行;其中，所述的RFID身份驗證是對用戶攜帶的RFID卡進行身份驗證;所述的訓練分類器是在已有的人臉樣本的基礎上學會一個分類函數或構造出一個分類模型(即我們通常所說的分類器(Classifier))，該函數或模型能夠把人臉數據庫中的數據紀錄映射到識別對象上，從而進行人臉檢測;所述的檢測人臉是將攝像頭采集到視頻圖像用的分類器進行分類，檢測出其中的人臉信息;所述的人臉數據庫建立是對要識別的人先進行相關的人臉數據庫建立，先把采集到的人臉圖像進行歸一化處理處理，從圖像中提取觀察向量，建立HMM模型并保存相關數據;所述的人臉識別是對新采集的人臉圖像，進行識別，找到在人臉數據庫中最相似的。
[0024]本【具體實施方式】的工作流程如下:
[0025]一、刷卡，然后系統將讀取到的卡號與系統比對，若卡號正確，則RFID驗證結束，否則系統將重新提示用戶身份驗證錯誤，須繼續進行驗證；
[0026]二、利用ARM開發板2上的分類器訓練，在利用PCA算法進行人臉檢測時，為了得到一個級聯的分類器，需要先用人臉樣本數據的Harr特征進行分類，OpenCV中有出色的分類器訓練工具，用戶也可根據實際需要訓練自己的分類器；
[0027]三、視頻采集，視頻采集的流程:首先打開攝像頭設備，設置視頻的格式，然后進行初始化并通過攝像頭的數目來判斷攝像頭是否打開，最后進行圖像的獲取及處理；
[0028]四、人臉檢測，人臉檢測是整個人臉識別的基礎，系統先對攝像頭識別的圖像進行檢測，并將檢測到的人臉圖像保存到人臉數據庫；
[0029]五、人臉庫建立，建立起人臉圖像庫后，需要對圖像庫中的圖像進行HMM訓練，為每個人建立一個唯一的HMM;
[0030]六、人臉識別，人臉識別的過程是對檢測到的人臉進行相似度計算，并將相似度最大的進行輸出，因而用戶可以設置一個相似度的閾值，若相似度大于此閾值，則認為識別此人，否則是不能識別此人。
[0031]采用上述結構后，本實用新型有益效果為:本實用新型所述的基于人臉識別的門禁系統，利用人臉識別技術和RFID識別技術，在Ubuntu系統下，借助OpenCV強大的視覺處理能力，設計和實現了基于嵌入式平臺的人臉識別系統，對人員的身份進行雙重驗證，確保進出口的安全，本實用新型具有結構簡單，設置合理，制作成本低等優點。
[0032]以上所述，僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.基于人臉識別的門禁系統，其特征在于:它包含攝像頭、ARM開發板、RFID讀卡器;攝像頭與ARM開發板連接，RFID讀卡器與ARM開發板連接。2.根據權利要求1所述的基于人臉識別的門禁系統，其特征在于:所述的攝像頭為中星微ZC301P攝像頭。3.根據權利要求1所述的基于人臉識別的門禁系統，其特征在于:所述的ARM開發板為Tiny6410ARM 開發板。4.根據權利要求1所述的基于人臉識別的門禁系統，其特征在于:所述的RFID讀卡器為RS232讀寫型讀卡器。
【文檔編號】G07C9/00GK205621093SQ201620194814
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月15日
【發明人】沈歡, 黃越, 李響, 孫琦鈺
【申請人】無錫職業技術學院