蘭 鴿,劉文平
(新疆工程學院 新疆 烏魯木齊 830000)
隨著我國高等教育投入力度的加大,高校實驗室的設備數量和信息化程度得到了顯著提升。實驗室的安全問題顯得尤為突出。人臉識別技術應用于實驗室門禁系統相較于傳統門鎖,指紋鎖在安全方面有著非常明顯的優勢。
該系統由樹莓派、驅動模塊、檢測模塊、顯示模塊、報警模塊、電源模塊等組成。系統具有采集和檢測人臉功能,可以當進入人員匹配成功時,開啟大門,同時報警裝置啟動;當進入人員匹配失敗時,大門不開啟以保障安全。系統帶有按鍵,用戶可以通過按鍵觸發人臉識別功能。系統結構框圖如圖1所示。
圖1 系統總體結構框圖
本次設計的主控模塊是使用樹莓派3代B型主板。樹莓派3代B型主板,該主控板為開源性模塊,運行Linux系統,尺寸與信用卡相當,擁有良好的標準模塊擴展性,主板上預留的接口可對接與之配套的樹莓派500萬像素專用攝像頭、7英寸液晶觸摸屏、Sense Hat傳感器模塊等。
檢測模塊是使用樹莓派專用500W像素攝像頭。該攝像頭提供了三個應用程序,分別為:raspistill、raspivid、raspistillyuv。其中 raspistill 和raspistillyuv 非常相似,并且都是用于捕捉圖像,而raspivid 用于捕捉視頻。攝像頭電路板與樹莓派通過一條 15 芯的排線進行連接。具體連接操作如下:先將樹莓派上連接座兩端卡扣拉起,再把排線插入座中,并豎直,然后按下兩端的卡扣。攝像頭電路板連接同上。
當輸入信號相對而言比較微弱時,相應功率較小無法正常工作。驅動模塊實質是通過放大功率,從而滿足負載額定功率使得負載可以正常工作,從而可以響應微弱的輸入信號。微型計算機(樹莓派)上有IN1、IN2、IN3、IN4四個接口,根據資料,設置為低電平就可以驅動,用杜邦線分別將IN1、IN2、IN3、IN4和GPIO 21(Pin 40)、GPIO 20(Pin 38)、GPIO 16(Pin 36)、GPIO 19(Pin 35)進行連接。
作為人臉識別門禁系統的設備,聲光報警電路不可或缺。在系統工作中,每當人臉數據匹配成功時,便會觸發蜂鳴器和發光二極管實現聲光報警,使監控人員得到
設計中為從一定程度上減小操作人員的工作量,特用7英寸液晶觸摸屏作為顯示模塊
電源模塊一般分為以下幾部分:濾波電路模塊、全波整流電路模塊、電源變壓器模塊等。一般電源提供的是220V交流電,經過門禁系統的電源模塊中變壓器的變壓,變為直接可以供門禁使用的電壓,然后進行全波整流,得到有尖峰脈沖的直流電,然后在濾波電路將有交流成分的電壓濾除,最后得到可供系統使用的直流電。
系統的程序流程圖如圖2所示。
圖2 系統的程序流程圖
在百度智能云人臉識別項目中創建應用,創建完畢后,下載SDK文檔,因為是在樹莓派中運行,所以選中python HTTP SDK下載到本地。
在人臉庫管理中新建用戶組,再從用戶組中新建人臉id和照片;如圖3、圖4所示。
圖3 在人臉庫管理中添加人臉數據
圖4 在人臉庫管理中添加人臉數據
把下載好的SDK壓縮包解壓,可以通過ftp或者smb的方式,把文件傳輸到樹莓派你想放的目錄下,然后cd進入該目錄;開始調試代碼:
基于樹莓派實驗室人臉識別門禁系統,以樹莓派為硬件平臺,百度云平臺,python很好地融合在一起,實現了實驗室人臉識別智能開鎖,在我校實驗室有很好的推廣作用。