基于樹(shù)莓派+云服務(wù)的人臉識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)

馮威翔，楊靜

（河南工業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，河南鄭州， 450000）

0 引言

隨著生活質(zhì)量的提高，普通IC卡等傳統(tǒng)身份識(shí)別工具已不能滿足社會(huì)需求[1]。人臉識(shí)別技術(shù)已日趨成熟，在安防監(jiān)控、身份認(rèn)證等眾多領(lǐng)域都有著重要的作用[2]。

傳統(tǒng)的特征提取算法在復(fù)雜環(huán)境下準(zhǔn)確率不高；而基于空間注意力機(jī)制的3D人臉識(shí)別算法，雖準(zhǔn)確率高，但參數(shù)需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置，使得門(mén)檻較高，易用性低[3]；一些龐大的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型，通過(guò)自學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行訓(xùn)練，但運(yùn)行在計(jì)算能力有限的嵌入式設(shè)備上有困難。

針對(duì)傳統(tǒng)人臉識(shí)別方案識(shí)別精度相對(duì)較低，提升識(shí)別精度對(duì)嵌入式設(shè)備的計(jì)算能力和算法優(yōu)化要求比較高，導(dǎo)致易用性低的問(wèn)題，本文利用云計(jì)算平臺(tái)準(zhǔn)確率高，調(diào)用方便的特性[4]，將百度智能云與樹(shù)莓派相結(jié)合，設(shè)計(jì)一款人臉識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)，使得整個(gè)系統(tǒng)更加準(zhǔn)確、便捷化。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

該系統(tǒng)由主控制器模塊、人體紅外感應(yīng)模塊、圖像獲取模塊、密碼模塊、顯示模塊、模擬門(mén)禁開(kāi)關(guān)模塊組成，經(jīng)人體紅外傳感器觸發(fā)后調(diào)用攝像頭進(jìn)行圖像采集，經(jīng)過(guò)分辨率和格式轉(zhuǎn)換后上傳至百度智能云進(jìn)行人臉的識(shí)別對(duì)比。為了應(yīng)對(duì)一些網(wǎng)絡(luò)故障等情況，本設(shè)計(jì)還添加密碼模塊進(jìn)行輔助解鎖。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

2 硬件設(shè)計(jì)部分

■2.1 主控制器

考慮到擴(kuò)展性、成本、功耗，本設(shè)計(jì)選擇樹(shù)莓派4B作為主控制器，主板有4個(gè)USB接口，可用來(lái)連接鼠標(biāo)鍵盤(pán)USB攝像頭等?！?br>