基于人脸识别的门禁系统设计与实现.pdf

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1、且应用技术基于人脸识别的门禁系统设计与实现木李军蒙仕格范权昌陈金(广东技术师范学院计算机科学学院)摘要：面部识别技术具有人脸信息实时持有、无需记忆或携带、非接触方式采集的特点。基于人脸识别的门禁系统以Samsung$3C6410嵌入式开发板为硬件平台，采用普通摄像头作为人脸图像采集设备，7寸LCD液晶显示触摸屏作为输入，由开发板加载的GPIO控制口及电子门锁组成。软件以嵌入式Linux为操作系统，设计并优化人脸识别算法，减少光照对识别的干扰，通过人脸库训练算法和人脸识别算法的软件运行，实现了人脸识别门禁系统的控制功能。本系统适用于近距离人脸识别，实行人员注册登记，具有多次使用

2、的安防功能，具有非接触性、数据易采集、处理器功耗少、节省电能、成本低廉、便于安装、性能稳定的特点。关键词：人脸识别；门禁系统：嵌入式智能化、小型化、便携式的人脸识别门禁系统提供了O引言技术上的实现平台。生物特征识别技术是根据生物体独有的可以采本系统采用嵌入式设计，针对智能家居和重要办样和测量的生物学特征和行为学特征进行身份识别公场所、停车场等应用场合，在Samsung$3C6410嵌的技术。由于生物特征不像各种证件类持有物那样容入式开发板【2]，以Linux作为软件操作系统平台，自易被窃取，也不像密码、口令容易遗忘或被破解，在主研发的识别核心算法作为人脸识别算法的实现方身份识

3、别上体现了独特的优势。在信息安全中，生物案，开发出嵌入式人脸识别门禁系统，成功实现门禁特征识别被广泛地应用在公共安全领域。近年来，人系统中人脸识别技术的入口控制。脸识别技术在国内、国际上也被广泛研究与应用，人1总体设计脸识别系统产品开始逐渐趋于小型化和低功耗，人脸识别技术开始向非配合模式转变。人脸识别系统由人脸图像采集、图像预处理、人人脸识别是以人类生物特征进行身份验证的识脸定位检测、人脸特征提取、人脸分类识别组成。系别技术之一。相对于指纹、虹膜、掌纹、步态、笔迹、统总体设计如图1所示。声纹等生物特征，人脸识别的优势在于操作隐蔽，非输入待识别接触式采集，符合人类识别习惯，运用

4、摄像头即可完的人脸图像成图像数据采集，设备成本较低。人脸识别目前主要应用于3方面：刑侦破案、证图像预处理=人脸定位检测人脸特征提取件验证和入口控制[1]。在楼宇小区、单位或者私人住宅的入口处，停车场等人员频繁进出的地方，要求安没有匹配的数据输出保人员再三检查证件很繁琐。将人脸识别应用于门禁与数据库中的识别脸特征对比控制系统，由人脸或辅以其它识别方式即可完成对入结果存在匹配的数据找出最相似口的控制。传统的人脸识别系统由服务器完成人脸检测和图1系统总体设计识别算法的运算和处理，系统复杂、体积大、价格高。随着嵌入式技术的快速发展，为设计入口控制系统中人脸识别门禁系统集合了计算机硬件

5、和软件系30木基金项目：广东省科技计划项目(2Ol2BO10900O89)统，包括人脸识别子系统和门禁驱动系统。人脸识别测并识别成功时，开发板输出高电平为3-3V，晶闸子系统的主要功能是人脸信息采集、运算和输出结管V1导通，电子插销吸合，以电子插销为一个线圈，果，相关的硬件和软件主要有摄像头、计算机硬件系在它的两头接一个二极管，防止瞬时高压把晶闸管击统、Linux操作系统、OpenCV图像处理函数库以及穿。开关S1为手控开关，关门时需要用到它，使电自主设计的应用软件。子插销吸合。同时它还可以使V1晶闸管阳极和阴极该系统实现了从人脸的图像采集、检测、识别、为低电平从而使电子插销

6、失电复位。训练、注册和控制门的开合过程，功能模块如下：1)人脸检测模块：系统初始化阶段，检测从摄像头获取的图像是否有人脸存在；2)人脸识别模块：人脸检测阶段，采集到人脸后，进行定位、特征提取和特征对比，最终得出结果；3)人脸注册模块：成功识别到人脸后，开启注册功能，进行新人员录入。注册功能只有在成功识别到人脸后才开启，为提高安全性，不是所有人都能进行注册，只有人脸数据库的管理员才有这个权限；4)人脸训练模块：训练功能是对人脸数据库中的图2电子插销驱动电路设计原理图人脸进行训练，训练的过程也是特征提取的过程，把每个人脸的特征提取出来并进行分类标识，然后储存门禁系统的布局图如图3

7、所示。电子插销位于门起来，人脸训练库的目的是和人脸识别过程提取的特的上方，当它吸合时门打开，当它复位时门被锁住。征进行对比从而得出结果；5)门禁驱动系统模块：主要功能是根据人脸识别子系统发来的指令，执行相关动作；6)门禁控制系统模块：门禁控制系统属于硬件部分，它的主要功能是接收人脸识别软件系统的信号，然后驱动电子门锁开关。2硬件设计本系统的硬件平台是三星公司删l1处理器，Samsung$3C6410板，CPU频率600MHz，系统内存256MB，NANDFlash容量为1GB，视频采集设备为普通USB摄