基于人脸识别智慧社区门禁控制系统的设计与实现

摘要

随着技术的不断更新，科技的持续发展，家居智能化控制技术被广泛的应用于现代的日常生活中，智慧社区的概念也慢慢被人们所熟知。智慧社区是使用物联网技术、云计算技术等，为达到安全生活、便利出行为宗旨而提出的新型社区。智慧社区中的门禁控制系统有着保障社区居民出入安全的职责，在整个智慧社区中起着极其重要的地位。同时，人脸识别技术有着非接触式、非侵犯性的特点，不断成为人们研究的热点。因此，对基于人脸识别智慧社区门禁控制系统的研究有着重要的意义。
　　本论文在研究了各种生物身份识别原理和人脸识别技术国内外发展现状的基础上，结合实际生活中智慧社区建设项目的需求，设计了一种新型的基于人脸识别的门禁控制系统。论文重点对基于隐马尔可夫模型的人脸识别算法进行了详细的研究，介绍了图像的预处理过程，建立了人脸的嵌入式隐马尔可夫模型，并使用配置OpenCV类库的Microsoft Visual Studio2010平台将其实现，通过对yale人脸库、ORL人脸库和自制人脸库的实验结果分析，表明基于嵌入式隐马尔可夫模型的人脸识别算法识别效果较好，但光照变化对其影响较大，对人脸表情变化的鲁棒性较好。
　　论文将智慧社区门禁控制系统分为手机终端、人脸识别、后台服务器处理和门禁控制器四个模块，并对各个模块分别进行分析设计并将其实现。通过对系统的实验测试，本系统可以满足实际项目需求，且使用方便，识别精度高，有着重要的实用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文主要研究内容

1．4 本文结构

第2章 智慧社区门禁控制系统需求分析

2．1 智慧社区服务集成系统简介

2．2 智慧社区门禁控制子系统

2．3 功能性需求分析

2．3．1 系统角色管理

2．3．2 系统功能需求

2．4 非功能性需求分析

2．5 本章小结

第3章 智慧社区门禁控制系统设计

3．1 系统结构设计

3．2 门禁控制器模块设计

3．3 手机终端模块设计

3．3．1 提取用例实例化对象

3．3．2 用例实例化流程

3．4 服务器模块设计

3．4．1 基础管理

3．4．2 人员管理

3．4．3 人员出入记录

3．5 人脸识别模块设计

3．5．1 OpenCV软件简介及环境配置

3．5．2 人脸识别程序的封装调用设计

3．6 系统数据库设计

3．7 本章小结

第4章 基于HMM的人脸识别方法研究

4．1 图像预处理

4．1．1 灰度化

4．1．2 直方图均衡

4．1．3 边缘保持滤波

4．2 隐马尔可夫模型

4．2．1 隐马尔可夫(HMM)基本概念

4．2．2 HMM基本问题和解决办法

4．2．3 人脸的隐马尔可夫模型

4．2．4 人脸观察向量的提取

4．2．5 人脸EHMM模型训练

4．2．6 人脸识别过程

4．2．7 实验结果分析

4．3 本章小结

第5章 智慧社区门禁控制系统的实现

5．1 界面构件的实现

5．1．1 BasicMagUIModule．as类的实现

5．1．2 BasicMagFilterView．mxml类的实现

5．1．3 其他界面视图类

5．2 应用服务构件的实现

5．3 人脸识别构件的实现

5．4 手机终端构件的实现

5．5 系统的功能实现

5．5．1 门禁控制器模块实现

5．5．2 手机终端模块

5．5．3 人脸识别模块实现

5．5．4 服务器模块实现

5．6 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢