基于嵌入式平台的人脸识别储物柜系统的设计与实现

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随着科学技术的进步,公共设施管理的智能化逐渐成为影响群众生活质量的一大因素。本文分析了传统的公共储物柜存在的不足,采用人脸识别技术、嵌入式技术设计了一种智能人脸识别储物柜系统。本文的主要研究内容如下:首先对人脸识别储物柜系统进行了需求分析以及需要注意的问题,针对需求进行了系统总体的方案设计。本文采用了终端与服务器联合式系统方案,两部分之间的通信采用Http协议,并利用了Token签名和AES对称加密方案保证了服务器的效率以及安全。然后在终端方面,以嵌入式技术为主题进行了方案设计与实现,采用了主控板与锁控板分离式设计,保证了终端硬件平台的可扩展性、灵活性以及开放性,并使用了一种模式可切换式的基于单目摄像头的活体检测方案,这有效的避免了非法人员通过非法手段冒充用户进行非法操作。同时根据硬件平台方案设计了一套基于modbus协议的指令集,使得硬件平台更容易进行二次开发。另外,针对本文的总体逻辑,使用QT设计了一套用户使用界面,并将优化后的人脸检测方案部署进终端。最后在服务器方面,完成了服务器的搭建与功能设计,并将改进后的人脸识别算法移植,并与终端进行了综合连接,通过了功能测试,系统基本满足了预期的要求。本文所采用的人脸检测方案是基于opencv的级联haar特征分类器,并在降低误检率以提高正确率的角度对该方案进行了流程上的优化,通过采用设置最小框阈值的方法对人脸预选框进行筛选,选出最佳人脸框,另外在人脸检测流程上采用了二次确认和引导用户的方式再次对采集的图片质量进行了提高,保证了后面特征提取网络输入图片的质量。在特征提取网络上,提出了一种基于MS-Deep ID网络的特征提取方案,相比原网络,在提取的特征对图片的表达性上进行了一次提升,最终测试准确率达到97.6%,通过实际测试,该方案在实际验证中表现优异。
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