基于人脸识别的门禁控制系统设计
基于人脸识别的门禁控制系统设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文15400字)
摘要
近几年，人脸识别已经广泛应用于人们的日常生活中。从智能手机的“刷脸”、社区门禁系统的设计到医疗、公安、金融乃至于国防项目中，计算机视觉技术的应用随处可见。生活水平的提高对安全保障提出了更高的要求，传统门禁系统大多都采用钥匙、门禁卡或者密码等解锁措施，但这存在着很多弊端。密码的泄露、钥匙和门禁卡的丢失都会产生安全和财产隐患，本文将要谈论的是基于人脸识别的门禁控制系统。由于人的脸部生物特征具有唯一性并且人脸识别有着使用方便、识别速度快、识别准确率高等优点，故而高性能的人脸识别门禁系统对于个人、社区和组织机构都具有非凡的意义。
本文设计的人脸识别门禁系统以树莓派3B+开发板为核心控制器，在树莓派上搭建OpenCV环境，采用红外USB摄像头进行图像的采集和识别。通过摄像头对人脸的检测并与采集的人脸数据库进行对比，可以实现人脸的识别。根据识别的置信度，控制器将发送信号给LED灯、蜂鸣器和电磁锁显示控制结果。当置信度达到要求时，LED亮绿灯，同时电磁锁开锁，表示识别成功，大门开启；当置信度不够时，LED亮红灯，同时蜂鸣器报警，提高了安全度。
关键词：人脸识别；树莓派；OpenCV；置信度
Abstract
In recent years,face recognition has been widely used in People's Daily life.The application of computer vision technology can be seen everywhere from the "face swiping" of smart phones and the design of community access control system to medical treatment, public security, finance and even national defense projects.The improvement of living standards puts forward higher requirements for security. Most of the traditional access control systems adopt following unlock measures such as keys, access CARDS or passwords, but there are many drawbacks.The leakage of passwords, the loss of keys and access CARDS will cause security and property risks. This paper will discuss the access control system based on face recognition.Due to the uniqueness of human face biometrics and the advantages of face recognition such as convenient use, fast speed and high accuracy, the high-performance face recognition access control system is of great significance for individuals, communities and organizations. [版权所有：http://DOC163.com]
The face recognition access control system designed in this paper takes raspberry PI 3B development board as the core controller, builds OpenCV environment on raspberry PI, and uses infrared USB camera for image acquisition and recognition.By detecting the face with the camera and comparing it with the collected face database, face recognition can be realized .Depending on the confidence of the recognition, the controller will send signals to the LED lights, buzzer and electromagnetic lock.When the confidence reaches the requirement, the LED lights green and the electromagnetic lock turns on, indicating that the recognition is successful and the door is opened;When the confidence is not enough, the LED lights red, while the buzzer alarm, improving the safety.
Keywords: Face Recognition;Raspberry Pie;OpenCV;Degree of Confidence
目录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 课题的背景及意义 1
1.2 课题的国内外研究现状 1
1.2.1 人脸识别技术发展现状 1
1.2.2 门禁系统发展现状 2
1.3 本文主要研究内容及结构安排 2
1.3.1 主要研究内容 2
1.3.2 预期目标 3
1.3.3 本文结构安排 3
2 课题的相关技术 4
2.1 人脸识别技术 4
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2.2 人脸识别算法 5
2.2.1 常用人脸图像识别方法 5
2.2.2 特征脸法（Eigenface） 5
2.2.3 Fisherface 6
2.2.4 局部二值模式直方图（LBPH） 9
2.3 树莓派（Raspberry Pi） 11
2.4 OpenCV 12
2.5 虚拟网络控制台（VNC） 12
2.6 本章小结 13
3 系统硬件设计 14
3.1 总体硬件设计 14
3.2 驱动电路设计 14
3.2.1 简易电子锁驱动电路 14
3.2.2 光耦+三极管驱动电路 16
3.3 元器件选型 17
3.4 主控模块 17
3.5 检测模块 18
3.6 外围元器件 18
3.7 后台操作系统 20
3.8 本章小结 20
4 系统软件设计 21
4.1 系统运行环境的搭建 21
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4.1.1 VNC远程控制 21
4.1.2 树莓派OpenCV环境搭建 21
4.2 系统主要算法模块 21
4.2.1 人脸检测和采集 22
4.2.2 训练数据集 22
4.2.3 人脸识别 23
4.3 本章小结 25
5 系统调试和分析 26
5.1 人脸录入 26
5.2 人脸识别 26
5.3 本章小结 27
6 总结与展望 28
致谢 29
参考文献 30 [资料来源：http://www.doc163.com]