嵌入式人臉識(shí)別技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-08-08 04:56
現(xiàn)代社會(huì)安全防衛(wèi)設(shè)備日益受到人們的重視,人們不在滿足于傳統(tǒng)的安全防衛(wèi)系統(tǒng),而生物特征識(shí)別技術(shù)如今已取得巨大的發(fā)展,尤其近年來嵌入式以及人臉識(shí)別技術(shù)的發(fā)展更加迅速。目前大多數(shù)的人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)是基于PC機(jī)實(shí)現(xiàn)的,這具有體積大、成本高的缺點(diǎn),不利于在一些場(chǎng)合使用。但是隨著嵌入式技術(shù)日新月異的發(fā)展,利用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)。本文圍繞著如何將人臉識(shí)別技術(shù)在門禁系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)智能化、小型化的問題,展開了針對(duì)小型辦公場(chǎng)所以及家用人臉識(shí)別設(shè)備的應(yīng)用與設(shè)計(jì)。本文首先闡述了研究嵌入式人臉識(shí)別技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用背景以及意義;詳細(xì)分析了人臉識(shí)別相關(guān)的理論基礎(chǔ),包括系統(tǒng)中所使用到圖像預(yù)處理技術(shù)、基于Adaboost人臉檢測(cè)算法和基于PCA的人臉識(shí)別算法;完成嵌入式開發(fā)平臺(tái)的搭建,包括選擇ARM處理器作為核心控制器,以Ubuntu12.04為宿主開發(fā)平臺(tái),建立交叉編譯環(huán)境等;詳細(xì)分析本系統(tǒng)中使用到的硬件在Linux系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)框架,包括V4L2驅(qū)動(dòng)、Framebuffer驅(qū)動(dòng)、Input子系統(tǒng)以及RTC驅(qū)動(dòng)框架,并且移植了USB攝像頭驅(qū)動(dòng)。然后,將opencv-2.4.9開源計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)移植到AR...
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀
1.3 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.4 門禁系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.5 論文主要工作和結(jié)構(gòu)安排
第2章 人臉識(shí)別相關(guān)算法原理
2.1 人臉圖像預(yù)處理
2.1.1 灰度化
2.1.2 直方圖均勻化
2.1.3 中值濾波
2.2 基于Haar特征的Adaboost人臉檢測(cè)
2.2.1 矩形特征與積分圖
2.2.2 Adaboost算法
2.2.3 級(jí)聯(lián)分類器
2.3 基于PCA的人臉識(shí)別算法
2.3.1 K-L變換和奇異值分解
2.3.2 人臉圖像的訓(xùn)練和識(shí)別
2.4 本章小結(jié)
第3章 嵌入式Linux系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)硬件平臺(tái)
3.1.1 ARM處理器介紹
3.1.2 硬件系統(tǒng)
3.1.3 電子鎖介紹
3.2 開發(fā)環(huán)境搭建
3.2.1 交叉編譯和交叉編譯工具鏈
3.2.2 交叉編譯工具鏈的安裝
3.3 Bootloader移植
3.3.1 Bootloader簡(jiǎn)介
3.3.2 Bootloader的選擇
3.3.3 U-boot啟動(dòng)過程
3.3.4 U-boot移植
3.4 Linux內(nèi)核裁剪移植
3.4.1 Linux簡(jiǎn)介
3.4.2 Linux移植
3.5 根文件系統(tǒng)構(gòu)建
3.5.1 根文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介
3.5.2 Busybox移植
3.6 嵌入式Linux系統(tǒng)主要設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)
3.6.1 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架分析
3.6.2 V4L2攝像頭驅(qū)動(dòng)框架分析
3.6.3 Framebuffer顯示器驅(qū)動(dòng)框架分析
3.6.4 觸摸屏和按鍵驅(qū)動(dòng)框架分析
3.6.5 RTC驅(qū)動(dòng)框架分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)
4.1 應(yīng)用程序需求分析
4.1.1 前臺(tái)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.1.2 后臺(tái)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.2 Opencv開源視覺庫(kù)
4.2.1 Opencv介紹
4.2.2 Opencv2.4.9 移植
4.3 攝像頭圖像數(shù)據(jù)采集
4.3.1 V4L2重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.3.2 攝像頭采集程序的實(shí)現(xiàn)
4.4 人臉檢測(cè)程序
4.5 人臉訓(xùn)練和識(shí)別
4.5.1 人臉訓(xùn)練部分
4.5.2 人臉識(shí)別部分
4.6 電子鎖控制程序
4.7 基于FreeType自制GUI
4.8 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果分析
5.1 人臉檢測(cè)部分測(cè)試
5.2 人臉識(shí)別部分測(cè)試
5.3 功能測(cè)試
結(jié)論
總結(jié)
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)位論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]圖像處理技術(shù)在人臉識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 郭樂,楊立波,郭歡,高仲興. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2015(01)
[2]基于核DCV算法的主動(dòng)近紅外人臉識(shí)別方法[J]. 俞紅兵,喬亞. 紅外技術(shù). 2014(10)
[3]Feature Representation for Facial Expression Recognition Based on FACS and LBP[J]. Li Wang,Rui-Feng Li,Ke Wang,Jian Chen. International Journal of Automation & Computing. 2014(05)
[4]CMOS圖像傳感器多分辨率驅(qū)動(dòng)算法設(shè)計(jì)[J]. 殷建軍,肖德琴,黃順彬. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2014(09)
[5]基于圖像距離匹配的人臉卡通化技術(shù)[J]. 李倩影,陳鍛生,吳揚(yáng)揚(yáng). 微型機(jī)與應(yīng)用. 2014(10)
[6]人臉識(shí)別算法在OMAP-L138平臺(tái)上的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉彥隆,趙福梅,郭建軍. 電視技術(shù). 2014(09)
[7]基于CLAHE的塑料薄膜圖像增強(qiáng)算法研究[J]. 樊向黨,楊炳恒,黃葵,孫婧,張濤. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2014(02)
[8]Linux下的Input子系統(tǒng)[J]. 朱銀瑞,吳慶洪,吳華玲. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(12)
[9]多核實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)TOPPERS/FMP移植研究[J]. 方華啟,任慰,何頂新. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(12)
[10]不完整信息下的人臉識(shí)別技術(shù)研究[J]. 王志鵬. 科技通報(bào). 2013(10)
博士論文
[1]小波理論在人臉識(shí)別中的應(yīng)用研究[D]. 曹雪.南京理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于圖像的車牌識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 康健新.吉林大學(xué) 2014
[2]基于Android平臺(tái)的人臉檢測(cè)與識(shí)別研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 呂偉.西南交通大學(xué) 2014
[3]基于MATLAB的人臉識(shí)別算法的研究[D]. 王國(guó)棟.內(nèi)蒙古大學(xué) 2014
[4]人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊玉龍.重慶大學(xué) 2014
[5]MPCore多核處理器并行計(jì)算方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊川.西南交通大學(xué) 2014
[6]基于AdaBoost算法的人臉檢測(cè)研究[D]. 李長(zhǎng)風(fēng).蘭州理工大學(xué) 2014
[7]嵌入式人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)的研究[D]. 戴耀輝.武漢理工大學(xué) 2013
[8]基于圖像處理的貼片電阻缺陷檢測(cè)方法研究與應(yīng)用[D]. 趙磊.南京郵電大學(xué) 2013
[9]基于ARM9和Linux的人臉識(shí)別系統(tǒng)的研究[D]. 劉永玲.北京交通大學(xué) 2013
[10]OpenCV在人臉門禁系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 公衍宇.河北工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3329271
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀
1.3 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.4 門禁系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.5 論文主要工作和結(jié)構(gòu)安排
第2章 人臉識(shí)別相關(guān)算法原理
2.1 人臉圖像預(yù)處理
2.1.1 灰度化
2.1.2 直方圖均勻化
2.1.3 中值濾波
2.2 基于Haar特征的Adaboost人臉檢測(cè)
2.2.1 矩形特征與積分圖
2.2.2 Adaboost算法
2.2.3 級(jí)聯(lián)分類器
2.3 基于PCA的人臉識(shí)別算法
2.3.1 K-L變換和奇異值分解
2.3.2 人臉圖像的訓(xùn)練和識(shí)別
2.4 本章小結(jié)
第3章 嵌入式Linux系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)硬件平臺(tái)
3.1.1 ARM處理器介紹
3.1.2 硬件系統(tǒng)
3.1.3 電子鎖介紹
3.2 開發(fā)環(huán)境搭建
3.2.1 交叉編譯和交叉編譯工具鏈
3.2.2 交叉編譯工具鏈的安裝
3.3 Bootloader移植
3.3.1 Bootloader簡(jiǎn)介
3.3.2 Bootloader的選擇
3.3.3 U-boot啟動(dòng)過程
3.3.4 U-boot移植
3.4 Linux內(nèi)核裁剪移植
3.4.1 Linux簡(jiǎn)介
3.4.2 Linux移植
3.5 根文件系統(tǒng)構(gòu)建
3.5.1 根文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介
3.5.2 Busybox移植
3.6 嵌入式Linux系統(tǒng)主要設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)
3.6.1 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架分析
3.6.2 V4L2攝像頭驅(qū)動(dòng)框架分析
3.6.3 Framebuffer顯示器驅(qū)動(dòng)框架分析
3.6.4 觸摸屏和按鍵驅(qū)動(dòng)框架分析
3.6.5 RTC驅(qū)動(dòng)框架分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)
4.1 應(yīng)用程序需求分析
4.1.1 前臺(tái)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.1.2 后臺(tái)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.2 Opencv開源視覺庫(kù)
4.2.1 Opencv介紹
4.2.2 Opencv2.4.9 移植
4.3 攝像頭圖像數(shù)據(jù)采集
4.3.1 V4L2重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.3.2 攝像頭采集程序的實(shí)現(xiàn)
4.4 人臉檢測(cè)程序
4.5 人臉訓(xùn)練和識(shí)別
4.5.1 人臉訓(xùn)練部分
4.5.2 人臉識(shí)別部分
4.6 電子鎖控制程序
4.7 基于FreeType自制GUI
4.8 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果分析
5.1 人臉檢測(cè)部分測(cè)試
5.2 人臉識(shí)別部分測(cè)試
5.3 功能測(cè)試
結(jié)論
總結(jié)
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)位論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]圖像處理技術(shù)在人臉識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 郭樂,楊立波,郭歡,高仲興. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2015(01)
[2]基于核DCV算法的主動(dòng)近紅外人臉識(shí)別方法[J]. 俞紅兵,喬亞. 紅外技術(shù). 2014(10)
[3]Feature Representation for Facial Expression Recognition Based on FACS and LBP[J]. Li Wang,Rui-Feng Li,Ke Wang,Jian Chen. International Journal of Automation & Computing. 2014(05)
[4]CMOS圖像傳感器多分辨率驅(qū)動(dòng)算法設(shè)計(jì)[J]. 殷建軍,肖德琴,黃順彬. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2014(09)
[5]基于圖像距離匹配的人臉卡通化技術(shù)[J]. 李倩影,陳鍛生,吳揚(yáng)揚(yáng). 微型機(jī)與應(yīng)用. 2014(10)
[6]人臉識(shí)別算法在OMAP-L138平臺(tái)上的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉彥隆,趙福梅,郭建軍. 電視技術(shù). 2014(09)
[7]基于CLAHE的塑料薄膜圖像增強(qiáng)算法研究[J]. 樊向黨,楊炳恒,黃葵,孫婧,張濤. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2014(02)
[8]Linux下的Input子系統(tǒng)[J]. 朱銀瑞,吳慶洪,吳華玲. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(12)
[9]多核實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)TOPPERS/FMP移植研究[J]. 方華啟,任慰,何頂新. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(12)
[10]不完整信息下的人臉識(shí)別技術(shù)研究[J]. 王志鵬. 科技通報(bào). 2013(10)
博士論文
[1]小波理論在人臉識(shí)別中的應(yīng)用研究[D]. 曹雪.南京理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于圖像的車牌識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 康健新.吉林大學(xué) 2014
[2]基于Android平臺(tái)的人臉檢測(cè)與識(shí)別研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 呂偉.西南交通大學(xué) 2014
[3]基于MATLAB的人臉識(shí)別算法的研究[D]. 王國(guó)棟.內(nèi)蒙古大學(xué) 2014
[4]人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊玉龍.重慶大學(xué) 2014
[5]MPCore多核處理器并行計(jì)算方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊川.西南交通大學(xué) 2014
[6]基于AdaBoost算法的人臉檢測(cè)研究[D]. 李長(zhǎng)風(fēng).蘭州理工大學(xué) 2014
[7]嵌入式人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)的研究[D]. 戴耀輝.武漢理工大學(xué) 2013
[8]基于圖像處理的貼片電阻缺陷檢測(cè)方法研究與應(yīng)用[D]. 趙磊.南京郵電大學(xué) 2013
[9]基于ARM9和Linux的人臉識(shí)別系統(tǒng)的研究[D]. 劉永玲.北京交通大學(xué) 2013
[10]OpenCV在人臉門禁系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 公衍宇.河北工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3329271
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