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嵌入式人脸识别门禁系统的研究与设计
作 者: 刘新朋
导 师: 郎利影
学 校: 河北工程大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 门禁系统 人脸识别 嵌入式 ARM Linux
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
人脸识别(FaceRecognition)属于模式识别领域的重要课题之一,在门禁系统、安防系统、考勤系统、刑事案件侦破等领域都已有广泛的应用。随着社会的进步,科技的发展,人们在享受办公自动化、建筑自动化的同时对门禁系统的安全性提出了更高的要求,嵌入式人脸识别门禁系统也就随之产生了。人脸识别系统主要分为人脸检测定位(FaceDetectionandPosition),人脸特征的提取(FeatureExtraction)和人脸分类(FaceClassification)三部分。人脸的检测和定位,即从输入的图像中找到人脸及入脸存在的位置,并将人脸从背景中分离出来。在特征提取部分,先对原始人脸数据进行特征提取,之后原始数据由维数较少的有效特征数据表示并存储在数据库中,接下来进行人脸分类,在识别待测人脸图像时,将待测图像的特征数据与数据库中存储数据相比对,判断是否为库中的某一人,从而实现自动识别人脸的目的。本文对基于人脸识别的门禁系统进行了研究与设计。首先对国内外人脸识别技术和门禁系统的发展现状进行了阐述,以及分析了人脸识别过程中用到的算法。根据嵌入式人脸识别系统的功能需求,选择S3C2440B为微处理器,以ZC301P芯片的摄像头作为图像采集模块,然后对其他功能芯片进行选型,并对系统硬件做总体设计和绘制出硬件原理图。其次,为本系统选择Linux为操作系统,在PC机上配置交叉编译环境,对U-boot、Linux内核进行裁剪,以及相关驱动的开发与移植并制作生成Linux文件系统,搭建好嵌入式Linux系统的软件平台,向移植支持人脸识别程序运行的OpenCV库,为完善整个系统做好基础。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-10 第1章 绪论 10-15 1.1 课题背景和研究意义 10-12 1.2 人脸识别门禁系统的研究现状 12-13 1.3 主要研究内容和论文组织结构 13-14 1.3.1 主要研究内容 13 1.3.2 论文组织结构 13-14 1.4 本章小结 14-15 第2章 人脸识别门禁系统的架构 15-27 2.1 系统需求分析 15-16 2.2 系统方案选择 16-17 2.3 系统硬件架构 17-18 2.4 系统主要芯片选型和相关电路设计 18-25 2.5 本章小结 25-27 第3章 人脸识别技术的相关理论 27-34 3.1 图像预处理 27-29 3.1.1 图像灰度化 27 3.1.2 图像去噪处理 27-28 3.1.3 图像光照补偿 28-29 3.2 AdaBoost算法 29-31 3.2.1 AdaBoost算法的基本概念 29-30 3.2.2 AdaBoost算法描述 30-31 3.3 PCA算法 31-33 3.3.1 PCA的基本概念 31 3.3.2 PCA算法描述 31-33 3.4 本章小结 33-34 第4章 系统软件设计 34-58 4.1 系统软件架构 34-42 4.1.1 交叉编译环境的建立 35-36 4.1.2 引导程序的裁剪与移植 36-39 4.1.3 内核的裁剪与移植 39-41 4.1.4 文件系统的定制与生成 41-42 4.2 移植 OpenCV 42-44 4.3 相关设备驱动的实现 44-53 4.3.1 摄像头驱动 47-49 4.3.2 键盘驱动 49-50 4.3.3 GPRS 驱动 50-53 4.4 人脸识别系统 53-57 4.4.1 训练集 54-55 4.4.2 图像预处理 55 4.4.3 人脸检测与定位 55 4.4.4 图像归一化 55-56 4.4.5 人脸识别 56 4.4.6 人脸识别系统设计 56-57 4.5 本章小结 57-58 第5章 总结与展望 58-60 5.1 总结 58-59 5.2 展望 59-60 致谢 60-61 参考文献 61-64 作者简介 64-65 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 65-66
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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