療養(yǎng)院的人臉識別系統(tǒng)設(shè)計

劉鵬鋒　周紫薇

摘要：人臉是人體生物特征之一，正確識別人臉在保證信息安全中起著很重要的作用。本文提出了療養(yǎng)院的人臉識別系統(tǒng)的設(shè)計，系統(tǒng)硬件是迅為的ARM架構(gòu)Cortex A59八核的S5P6818開發(fā)板，軟件平臺是Linux操作系統(tǒng)，人臉識別采用了2DPCA算法。該系統(tǒng)摒棄了以往的基于PC平臺的人臉識別系統(tǒng)，采用了嵌入式設(shè)計平臺，使用起來更加輕便，靈活，高效。

關(guān)鍵詞：人臉識別；S5P6818開發(fā)板；Linux操作系統(tǒng)；2DPCA算法；嵌入式

近年來，利用生物特征的來確定身份的研究已經(jīng)迅速發(fā)展。諸如語音、虹膜、指紋、視網(wǎng)膜、人臉等生物特征，尤其是人臉識別技術(shù)，在取代鑰匙、密碼這些傳統(tǒng)的身份確認(rèn)方式體現(xiàn)出了更加可靠、快捷的優(yōu)勢、人臉識別技術(shù)不需要主動配合、對用戶活動無中斷，防造假能力強等突出特點，采集信息的距離更遠(yuǎn)，比起其他幾種生物特征，更有優(yōu)勢。療養(yǎng)院中的客戶多是行動不便的人，他們的日常生活需要看護人員的盡心照顧。為避免看護者的疏忽，在療養(yǎng)院中分布人臉識別系統(tǒng)來確認(rèn)客戶的身份信息，并記錄他們的日?；顒?，來確保他們的身體狀態(tài)穩(wěn)定。

本文設(shè)計了基于WIFI攝像頭的人臉識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)的功能有：人臉識別（確認(rèn)識別客戶的身份信息）、實時位置追蹤（讀取后臺服務(wù)器中存儲的攝像頭在建筑物模擬圖中三維位置來獲取客戶的實時位置）、拍攝視頻圖像（服務(wù)器分析病發(fā)圖像，作為疾病診斷的依據(jù)）。文章主要論述了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，以及各功能的實現(xiàn)方法。

1系統(tǒng)硬件和軟件平臺

人臉識別系統(tǒng)的硬件平臺主要由WIFI攝像頭和S3C2440開發(fā)板組成，還包括一些外圍設(shè)備，如存儲器、I/O接口電路，WIFI通信模塊。系統(tǒng)的整體框架如圖1所示。

攝像頭用來采集圖像，并將采集的圖像信息通過WIFI通訊協(xié)議與微處理器其進行數(shù)據(jù)交換；微處理器是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中樞，接收圖像信息，并且驅(qū)動攝像頭云臺轉(zhuǎn)動；WIFI模塊支持微處理器與外部進行的信息交換。

人臉識別系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)是基于Linux操作系統(tǒng)的嵌入式平臺。Linux平臺有很多優(yōu)點，如內(nèi)核是開放的，并且內(nèi)核性能高，軟件資源豐富；能夠支持大量的外圍硬件；很完善地支持網(wǎng)絡(luò)，管理文件。

Linux操作系統(tǒng)從底層到應(yīng)用層分為5個部分，分別是引導(dǎo)加載程序Bootloader，Linux內(nèi)核，文件系統(tǒng)，設(shè)備驅(qū)動程序和應(yīng)用程序。操作系統(tǒng)的空間分配圖如圖2所示。