一种基于人脸识别的智能阅读器的制作方法

本实用新型涉及一种阅读器，尤其是涉及一种基于人脸识别的智能阅读器。

背景技术：

人脸识别现如今已广泛应用于金融行业和安保行业。在金融行业，通过刷脸进行支付已经进入了我们的日常生活；在安保行业，刷脸开门、扫脸签到逐渐取代了以往的打卡机。目前看来，商用人脸识别系统已经能做到十万分之一的错误率，可见人脸识别技术现如今相当成熟了。尽管人脸识别技术已经在诸多领域崭露头角，但在隐私保护方面却少有相关的应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于人脸识别的智能阅读器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于人脸识别的智能阅读器，包括阅读器本体以及内嵌在阅读器本体内的人脸识别装置，该人脸识别装置包括处理器、用于拍摄人脸图像的摄像头模块、用于保存人脸模型的存储模块、用于信息播报的音频输出电路、用于指令输入的按键电路和用于显示结果的显示屏，所述的处理器分别与摄像头模块、存储模块、音频输出电路、按键电路和显示屏连接。

优选地，所述的处理器采用树莓派芯片，具体为bcm2837芯片。

优选地，所述的摄像头模块包括索尼imx219感光芯片，该索尼imx219感光芯片通过柔性扁平电缆ffc与处理器连接。

优选地，所述的存储模块采用sd卡。

优选地，所述的音频输出电路包括相互连接的音频控制电路和音频设备，其中音频控制电路采用可编程逻辑器件nc7wz16p6x。

优选地，所述的显示屏采用lcd液晶屏，通过display接口与处理器连接。

优选地，所述的bcm2837芯片通过电压转换电路与电源连接，其中电压转换电路采用dc-dc开关稳压芯片，具体为pam2306aypke芯片。

优选地，所述的bcm2837芯片通过bcm2837芯片插座安装在智能阅读器本体上。

优选地，所述的阅读器还包括与处理器连接的hdmi电路，该hdmi电路采用rt9741cgv芯片。

与现有技术相比，本实用新型利用人脸作为个人独特的生物学特征，来防止阅读书签、笔记等信息的泄露，通过语音播报的方式直观地向用户呈现人脸识别地结果，向用户提供了安全、方便的电子阅读系统。同时应用人脸数量检测技术，当有人偷窥、窃取个人信息和隐私时，语音播报还能起到警告使用者注意保护个人信息的作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为摄像头模块的具体电路图；

图3为display接口的具体电路图；

图4为40pin外设接口的具体电路图；

图5为使能信号电路的具体电路图；

图6为led灯的具体电路图；

图7为电源输入的具体电路图；

图8为bcm2837芯片插座的具体电路图；

图9为hdmi电路的具体电路图；

图10为音频输出控制电路的具体电路图；

图11为外设电压转换电路的具体电路图；

图12为主控bcm2837芯片的具体电路图；

图13为降压电路的具体电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种基于人脸识别的智能阅读器，包括阅读器本体以及内嵌在阅读器本体内的人脸识别装置，该人脸识别装置包括处理器1、用于拍摄人脸图像的摄像头模块2、用于保存人脸模型的存储模块3、用于信息播报的音频输出电路、用于指令输入的按键电路和用于显示结果的显示屏6，所述的处理器1分别与摄像头模块2、存储模块3、音频输出电路、按键电路和显示屏6连接。

所述的处理器1采用树莓派芯片，具体为bcm2837芯片。所述的摄像头模块2包括索尼imx219感光芯片，该索尼imx219感光芯片通过柔性扁平电缆ffc与处理器连接。所述的存储模块3采用sd卡。所述的音频输出电路包括相互连接的音频控制电路4和音频设备5，其中音频控制电路采用可编程逻辑器件nc7wz16p6x。所述的显示屏6采用lcd液晶屏，通过display接口与处理器连接。所述的bcm2837芯片通过电压转换电路与电源连接，其中电压转换电路采用dc-dc开关稳压芯片，具体为pam2306aypke芯片。所述的bcm2837芯片通过bcm2837芯片插座安装在智能阅读器本体上。所述的阅读器还包括与处理器连接的hdmi电路，该hdmi电路采用rt9741cgv芯片。

各具体电路如下：

1)摄像头模块，选用了camerav2树莓派官方原装的摄像头，装载有索尼imx219感光芯片，具有800万像素，可拍摄出3280*2464像素的静态图像。而树莓派摄像头电路图如图2所示。

2)如图3所示，display接口：用于显示屏的连接。

3)如图4所示，40pin外设接口：可用于外部添加各类传感器，通过网络标签将其与bcm2837芯片相连引出。

4)如图5所示，使能信号电路：这个电路是通过5v和dmg2305pmos管得到5v_core和sdram的ldo使能信号，以及cpu的run信号。

5)如图6所示，led灯：板上搭载两个led灯，电源指示灯为red，状态指示灯为green，led灯是可控的，且都为高电平点亮，并且电源指示灯收复位信号的影响。

6)如图7所示，电源输入：该电路可将外部电源转化为这么几种电压，5v，3v3，1v8，5v_core，vdd_core，pll_vdd，run，h5v(hdmi用)，aud_3v3(audio用)，从供电的输入端micousb可以看到，该接口仅仅是起到供电作用，并没有usb串口。后边有一个管子f1(mf-msmf250/x)，这是一个自恢复保险丝。q3为续流二极管，有防反接作用。bcm857bs为nxp的三极管，与d5瞬态抑制二极管(tvs管)smj5.0a实现5v稳压。

7)如图8所示，bcm2837芯片插座：用于插接bcm2837芯片，芯片引脚通过该图所示连接到对应的网络标签。

8)如图9所示，hdmi电路：其中rt9741cgv为显示器高压驱动芯片，hdmi转vga显示器转vga转换线的电路就是从这部分芯片获取电能，也就是从bcm857bs5v稳压这里汲取电流，用于外接hdmi设备。

9)如图10所示，音频输出控制电路：该图左边是可编程逻辑器件nc7wz16p6x，用于控制音频输出，在该图右边就是音频输出的接口，用于外接音频设备。

10)如图11所示，外设电压转换电路：pam2306aypke芯片为dc-dc开关稳压芯片，这里通过该芯片将5v电压转换为1.8v和3.3v，用于为树莓派cpu及外设提供1.8v和3.3v电压。

11)如图12所示，主控bcm2837芯片：通过1.8v电压供电，用于控制该系统板的运行。

12)如图13所示，降压电路：采用了rt8088awsc芯片，该芯片是一种直流逐步递降稳压器，可使得电压的转换过程趋于线性，可用于保护电路，防止电路电压骤降损坏系统板。

本实用新型的工作原理如下：

树莓派3b+为核心控制器，并在sd卡预先储存人脸识别数据(真人模型数据)及电子书籍。

(1)使用树莓派上摄像头的拍照，用以捕捉人脸信息

(2)对照片信息进行数字化处理，再将其与数据库信息进行对比。

(3)对比后的信息正确时，在树莓派的lcd屏上显示该用户信息(已阅读书目、书签位置等)，同时跳转到该页面。对比无此人时新建人脸信息。

(4)对比完成后，使用语音模块对结果经行播报：正确时树莓派控制语音模块说出书名与页码。

(5)使用树莓派摄像头，储存侧脸照片。拍摄多组，多角度侧脸照片以提高成功率。

(6)转头并还原至正脸位置，观察是否翻页成功。

经过反复测试，正脸人脸正确识别率高达95％以上，语音播报功能运行良好，书签功能正常进行。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。