一种环境适应性人脸识别门禁系统的制作方法

本发明属于一种门禁系统，具体是指一种环境适应性人脸识别门禁系统。

背景技术：

随着智能识别技术的快速发展，结合智能识别技术的门禁系统得到越来越广泛的应用，逐步融入人们生活的方方面面，广泛的应用也进一步促进门禁系统向智能化、便捷化的方向不断发展，如ic卡门禁系统、指纹门禁系统等应用而生，但现有门禁系统均存在一定不足之处，如工c卡携带不便且易丢失，指纹在低温环境下识别成功率低且易受指纹变化的影响，另外两者的安全性及稳定性也不能得到很好的保障，给使用带来诸多不便和安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有门禁系统存在的稳定性和安全性方面的欠缺，提供一种环境适应性人脸识别门禁系统。

为达到上述发明目的，本发明通过下述技术方案实现：一种环境适应性人脸识别门禁系统，其特征在于，主要由中央处理器，分别与中央处理器相连接的人脸检测模块、人脸识别模块、存储模块、显示模块、摄像机角度控制模块、门禁控制模块，与摄像机角度控制模块相连接的视频图像采集模块，与门禁控制模块相连接的门禁，以及电源组成。

进一步的，所述摄像机角度控制电路由控制信号转换电路、整流保护电路、隔离电路组成。

所述控制信号转换电路由电机专用驱动芯片，一端连接电源、另一端与电机驱动芯片ena和enb端相连接的电阻r1，正极接电源、负极接地的电容c1，正极接电源、负极接地的电容c2组成；所述的电机专用驱动芯片ena、enb端与r1连接，sensea、senseb、gnd端接地，in1、in2、in3、in4端与中央处理器相连，out1、out2、out3、out4端输出转换后的控制信号。

所述整流保护电路由一端接电源、另一端连接电机专用驱动芯片out1端的二极管d1，一端接电源、另一端连接电机专用驱动芯片out2端的二极管d2，一端接电源、另一端连接电机专用驱动芯片out3端的二极管d3，一端接电源、另一端连接电机专用驱动芯片out4端的二极管d4，一端接地、另一端连接电机专用驱动芯片out1端的二极管d5，一端接地、另一端连接电机专用驱动芯片out2端的二极管d6，一端接地、另一端连接电机专用驱动芯片out3端的二极管d7，一端接地、另一端连接电机专用驱动芯片out4端的二极管d8组成。

所述隔离电路由正极接电源、负极接地的电容c3，正极接电源、负极接地的电容c4组成。

本发明提供了一种环境适应性人脸识别门禁系统实现方法，具体步骤如下：

s1、人脸识别门禁系统初始化完成，进入就绪状态；

s2、人脸检测模块从摄像机视频流中实时检测人脸图像信息，包含不完整的人脸边缘图像；

s3、中央处理器按照预定义的人脸图像参考点计算其在摄像机取景范围内的偏移量；

s4、中央处理器判断偏移量的大小；

s5、偏移量小于0，调用程序控制电机反转预设的一定角度，即摄像机角度下倾；

s6、偏移量大于0，调用程序控制电机正传预设的一定角度，即摄像机角度上仰。

本发明公布了一种环境适应性人脸识别门禁系统，与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明利用人脸识别技术来实现门禁的开关，提高了门禁控制的安全性和可靠性，本发明不需要像传统锁具或门禁一样随身携带钥匙或ic卡，使用更加方便。另外本发明利用人脸识别控制门禁，也解决了指纹门禁低温天气刷指纹成功率低、时延大的问题。

(2)本发明设置了摄像机角度控制电路，根据人脸图像参考点在摄像机取景范围中的偏移量自动调整摄像机角度，具有很好的环境适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案和实施例，下面对技术方案描述和实施例中需要使用的附图作简单说明。

图1为所提的整体逻辑结构图。

图2为所提的摄像机角度控制电路的结构图。

图3为所提的环境适应性人脸识别门禁系统工作步骤。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本发明所述的一种环境适应性人脸识别门禁系统，主要由中央处理器，分别与中央处理器相连接的人脸检测模块、人脸识别模块、存储模块、显示模块、摄像机角度控制模块、门禁控制模块，与摄像机角度控制模块相连接的视频图像采集模块，与门禁控制模块相连接的门禁，以及电源组成。

该视频图像采集模块布置在门禁附近，摄像机可使用海康ds-2cc51a7p-dg1来实现，调整摄像机角度的电机可使用四相步进电机。中央处理器用于控制整个人脸识别门禁系统的运作，可采用三星公司生产的s3c6410集成芯片来实现。人脸检测与识别模块负责完成人脸图像的特征提取及识别。存储模块用于预先存储进出门禁人员的脸部图像，用做人脸识别比对模板。显示模块用于同步显示所采集到的进出人员人脸图像、姓名等信息，可使用液晶显示屏实现。门禁控制模块用于按照中央处理器指令控制门禁的打开与关闭。摄像机角度控制模块负责根据进出人员身高自动调整摄像机角度。

如图2所示，该摄像机角度控制电路由控制信号转换电路、整流保护电路、隔离电路组成。

所述控制信号转换电路将中央处理器发出的电脉冲信号转变成角位移控制信号，控制摄像机以步进的方式按照预设值转动一定角度，该电路可以用步进电机专用驱动芯片l298n、电阻r1、电容c1和c2实现。

连接时，电阻r1一端连接电源、另一端连接l298n的ena和enb端，电容c1正极接电源、负极接地，电容c2正极接电源、负极接地；l298n的ena、enb端与r1连接，vs端接+12v电源，sensea、senseb、gnd端接地，in1、in2、in3、in4端与中央处理器相连，out1、out2、out3、out4端输出转换后的控制信号。

所述整流保护电路由二极管d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8组成，整流保护电路避免电机运转时产生的反向电流对控制电路的影响。连接时，二极管d1、d2、d3、d4一端接电源，另一端分别与l298n的out1端、out2端、out3端、out4端连接；二极管d5、d6、d7、d8一端接地，另一端分别与l298n的out1端、out2端、out3端、out4端连接。

所述隔离电路由电容c3、c4组成，用于隔离电机电压对控制电路的干扰，这种设计既能起到隔离效果，同时也避免使用光耦隔离产生的高额成本。连接时，电容c3、c4正极接电源，负极接地。

如图3所示，本发明提供了一种环境适应性人脸识别门禁系统实现方法，具体包括：

s1、人脸识别门禁系统初始化完成，进入就绪状态；

s2、人脸检测模块从摄像机视频流中实时检测人脸图像信息，包含不完整的人脸边缘图像；

s3、中央处理器按照预定义的人脸图像参考点计算其在摄像机取景范围内的偏移量；

s4、中央处理器判断偏移量的大小；

s5、偏移量小于0，调用程序控制电机反转预设的一定角度，即摄像机角度下倾；

s6、偏移量大于0，调用程序控制电机正传预设的一定角度，即摄像机角度上仰。

当有人靠近时，人脸检测模块从摄像机视频流中获取人脸图像，包含不完整的人脸边缘图像，中央处理器按照预定义的人脸图像参考点判断其在摄像头取景范围中的偏移量，偏移量大于0时，说明摄像头角度偏低，中央处理器调用程序按照预先设置好的参数以步进的方式控制电机向上转动一定角度；反之，当偏移量小于0时，说明摄像头角度偏高，中央处理器则相应的调用程序控制摄像头向下转动一定角度。

如上所述，便可很好的实施本发明。