基于人脸识别的智能安全锁

Python on Everything 创意硬件项目挑战赛作品 | 嵌入式视觉

nunum   项目发起人  09-08

是以BeagleBone嵌入式开发板为硬件平台,以face++在线人脸识别库为核心算法的人脸识别智能锁项目。主要功能有:能通过USB共享主机网络、能通过摄像头采集图片并且调用face++的API实现人脸识别,如果人脸匹配成功电子锁打开并且带有语音提示“门开了”、能通过GSM无线模块进行无线远程开锁。

项目详情

项目创意灵感
1.目前市面上大部分锁的安全性都有待提升,而提升安全性的手段除了让锁变得更加坚固外,还应让锁变得更加智能。
2.人工智能技术飞速发展,我们可以方便地利用网上各大专业公司提供的开源人脸识别技术,再选择一款合适的嵌入式硬件开发板,就可以在短时间内开发一款具有人脸识别和远程监控功能的智能锁。
3.现在市面上已有的价格昂贵功能齐全的智能锁,很难飞入寻常百姓家,因此我们要开发一款平价的,小巧的,具备人脸识别和远程监控功能的智能锁,让更多的普通家庭都能享受到科技进步带来生活品质提升。
设计特色创新
本项目的设计特色是:使用face++人脸识别库,识别率高高达99.7%,识别速度小于2s,使用GSM无线模块无线远程控开门是需要一条短信就可以轻松开门,更加安全便捷。
创新点亮:人脸识别智能锁装有语音提示人机交互功能、更加安全的GSM无线远程控制。
系统原理功能
系统组成:BeagleBone嵌入式开发板、摄像头、电子锁、GSM无线模块、语音模块、5V电源。
系统原理及功能说明:人脸识别智能锁在人脸识别时,首先设置用户匹配模板,将用户的图片信息上传至face++云端,之后从face++云端会返回人脸的face_taken信息,人脸识别将用户的face_taken作为人脸识别的匹配模板。设置完成后返回,然后通过摄像头采集人脸图片,将摄像头采集的图片上传至Beaglebone Black开发板之后在线调用face++人脸匹配库,进行人脸检测检测,如果检测到人脸将检测到的人脸与用户人脸的face_taken进行匹配,这时face++的云端会返回一个置信度值,置信度越高说明相似度就越高。本项目设定的置信度阈值是70%,如果返回的置信度大于设定的置信度阈值则就认为是同一个人,否则认为不是同一个人。如果匹配成功Beaglebone Black通过程序控制I/O口打开电子锁,并且以LED灯闪烁一下提示用户电子锁已打开。本项目使用了GSM无线模块还可以通过手机发送短信无线远程控制开关锁。
完成情况概述
本项目完成情况:人脸识别智能锁项目实现了可以通过网线或者无线网卡及USB共享主机上网,能调用摄像头采集图片并且实现人脸识别,人脸识别完成后通过开发板的I/O控制电子锁的开关(本项目以LED灯代替电子锁)。人脸识别率高达99.7%,人脸识别速度小于2S。
制作周期分工
第一周 学习使用Beaglebone Black嵌入式开发板。
第二周 学习使用python语言编写入门程序
第三周 学习人脸人脸识别,图像处理的知识。
第四周 使用python编写人脸识别程序,并且移植到开发板中
展望项目未来
项目设计的不足之处就是需要联网进行在线识别,以后会使用高识别率离线人脸识别库进行人脸识别。使用FPGA做人脸识别的处理器加快人脸识别的速度。将人脸识别算法改用更加安全的虹膜识别算法。
收获感悟分享
通过使用Beaglebone Black嵌入式开发板,对Linux系统有了一个更加清晰的认识,掌握了Linux系统开发的一些简单流程,对人脸识别也有了一个全新的认识,在项目开发的过程中也学习到了很多的知识,虽然在制作过程中遇到了许许多多的问题,通过查找资料,在论坛询问技术大牛让我也学到了许多,非常感谢有这样一个平台锻炼提升自己的技术水平。
项目采用平台:

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