摘要:为了处理传统会议报到问题,运用S5PV210与CC2530、摄像头、按键、液晶显现屏等硬件设备规划了一种人脸辨认会议报到硬件终端。在界说的通讯协议的基础上,选用C言语开发出了下位机与上位机间进行数据传输的程序。运用QT编制了人脸辨认会议报到终端操控体系软件,要点研讨了依据PCA算法的人脸辨认完结、QT与CC2530的串口通讯、ZigBee组网的数据传输。试验结果表明:依据PCA算法的人脸辨认安稳牢靠、上位机软件操作便利,ZigBee无线通讯安稳,软硬件规划达到了预期的功用和要求。
导言
人脸辨认,特指运用剖析比较人脸视觉特征信息进行身份辨别的计算机技能。人脸辨认是一项抢手的计算机技能研讨范畴,它归于生物特征辨认技能,是对生物体(一般特指人)自身的生物特征来区别生物体个别。
许多由政府部门安排举行的大型会议的报到作业依然选用传统的手艺报到的办法:会务组作业人员手里拿着参会代表的名单,参会代表报届时,作业人员依据代表供给的信息查找名册。这种报到办法存在许多不便利的当地,首要代表报到的时间长,简单形成拥堵,要处理这个问题就得添加作业人员,把代表按区域或职业分类,这样就会添加会议的人力和财力投入。
本文所规划的依据PCA算法的人脸辨认会议报到体系正是为了处理这些问题而规划的,与会人员只需求站在摄像头前,体系辨认出后会在窗口显现出与会人员名字,而且将会议报到信息主动保存到sqlite数据库文件中,一起将会议报到信息经过ZigBee以单播的办法发送到上位机,以便利会议管理人员检查。
1 体系计划论说
本文提出了依据PCA算法的会议报到体系,会议报到体系包含人脸辨认会议报到终端和上位机软件,其具体要求与功用为:人脸辨认会议报到终端要求具有人脸检测和人脸辨认的才干,人脸检测运用OpenCV库中Adaboost算法进行人脸检测,人脸辨认选用PCA算法。人脸辨认会议报到终端体系一起具有经过CC2530无线模块往上位机发送会议报到数据的才干。在ZigBee网络中,和谐器的网络地址是固定的,所以CC25 30选用单播办法将人脸辨认成功后的会议报到数据发送到上位机。经过这种办法,就能够有用削减会议安排人员的作业量,而且运用成本低、能够重复运用。
2 体系规划
人脸辨认会议报到终端运转Linux体系,运转于PC的上位机和人脸辨认会议报到终端的应用程序都是运用QT开发。完好的依据PCA算法的人脸辨认会议报到终端包含:USB摄像头、通讯总线、液晶屏、按键组、S5PV210主控芯片、CC2530无线芯片等。人脸辨认会议报到体系是集软硬件为一体的专用与会人员身份辨认体系。它经过USB接口接入人脸辨认体系,为终端供给与会人员身份认证服务。依据QT开发的应用程序经过摄像头模块完结对人脸数据收集的操作,将获取的数据与数据库中存储的人脸数据进行比照。人脸辨认会议报到硬件终端体系组成如图1所示。
2.1 硬件规划
人脸辨认会议报到硬件终端选用中心板加底板的形式进行开发,中心板选用天嵌科技的TQ210中心板,自主规划底板,底板规划首要包含LCD接口电路、USB摄像头接口电路、串口电路、中心板接口电路、复位电路、电源电路等。
中心板以SSPV210为中心芯片,应用于整个硬件终端的操控。S5PV210选用了ARMCortex-A8内核,ARM V7指令集,主频可达1 GHz,具有64/32位内部总线结构,能够完结2 000 DMIPS(每秒运算2亿条指令集)的高性能运算才干。依据C0rtex-A8内核的处理器在进行人机交互设备管理、支撑OS等方面具有比较显着的优势。
2.1.1 USB摄像头电路规划
本体系所选用的摄像头是UVC(USB Video Class),只需求规范的USB接口就能够运用,USB摄像头驱动选用V4L2(Video 4 Linux 2)驱动。USB电路如图2所示。
2.1.2 ZigBee无线传输模块
ZigBee是依据IEEE802.15.4规范的低功耗局域网协议。依据这个协议规则的技能是一种短距离、低功耗的无线通讯技能。其特点是近距离、低复杂度、自安排、低功耗、低数据速率、低成本,首要合适用于主动操控和长途操控范畴,能够嵌入各种设备。简而言之,ZigBee便是一种廉价的,低功耗的近距离无线组网通讯技能。
一个完好的ZigBee体系需求至少一个和谐器,一个或多个路由器以及许多个终端节点组成,这样才干完结网络的建立,途径的分配和数据的收集及分配任务。ZigBee网络依据实践组网的需求能够组成星型网、网状网和簇状网这三种拓扑结构,依据PCA算法的人脸辨认会议报到体系选用的是星型网络,由于和谐器在网络中的网络地址是固定的,人脸辨认会议报到终端往上位机发送数据选用单播的办法,上位机往下位机发送数据选用播送的办法。
本文选用的ZigBee芯片是CC2530,ZigBee无线模块和会议报到终端经过串口衔接。衔接于PC端的ZigBee模块作为和谐器,衔接于会议报到终端的ZigBee模块作为终端设备节点,ZigBee模块原理图如图3所示。
2.2 报到终端软件规划
2.2.1 体系作业流程
在本体系进行人脸数据收集时,首要主动从USB摄像头获取YUV格局的图片,转换成QImage格局并实时显现在LCD屏上,再将其转换成Ipl Image格局,运用OpenCV的Haar Cascade Face Detector(也称为Viola Jones办法)进行人脸检测,得到一个矩形区域。截取该矩形区域图画进行直方图均衡化处理,进行练习或辨认。当运用PCA算法进行人脸辨认时,辨认成功后首要会在LCD上显现出名字,一起也会把名字信息经过ZigBee发送到上位机。