人臉識(shí)別技術(shù)在門禁系統(tǒng)的應(yīng)用研究綜述

吳明 徐敏

[摘 要]由于人臉識(shí)別的圖像信息處理技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，當(dāng)今時(shí)代的各個(gè)領(lǐng)域也對(duì)門禁系統(tǒng)信息管理安全提出了更高的要求?，F(xiàn)首先對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行概述，分析人臉識(shí)別技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用，最后研究出一種具有人臉識(shí)別的門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

[關(guān)鍵詞]門禁;人臉識(shí)別技術(shù);嵌入式

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生活水平的不斷提高，人們對(duì)智能門禁系統(tǒng)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。智能門禁系統(tǒng)的重要性在各行業(yè)都得到了體現(xiàn)。

一、人臉識(shí)別技術(shù)概述

生物特征識(shí)別技術(shù)是以人體的生物特征（指紋、掌紋和虹膜等）作為辨識(shí)條件，具有個(gè)征獨(dú)特性和唯一性的特點(diǎn)。人臉識(shí)別技術(shù)與指紋、虹膜等其他一些生物特征識(shí)別技術(shù)相比，具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)入21世紀(jì)，人臉識(shí)別技術(shù)得到了飛速發(fā)展，集成電路技術(shù)的突飛猛進(jìn)又使圖像采集設(shè)備（數(shù)碼相機(jī)、各種類型的攝像機(jī)、智能手機(jī)）的成本日漸降低，這就使人臉識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)越發(fā)突出。

二、人臉識(shí)別系統(tǒng)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用

門禁系統(tǒng)，俗稱出入口控制系統(tǒng)（ACS）。門禁系統(tǒng)應(yīng)用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，對(duì)進(jìn)出人員的出入憑證與門開閉之間實(shí)現(xiàn)邏輯控制關(guān)系。根據(jù)現(xiàn)有門禁系統(tǒng)出入憑證和識(shí)別方式的不同，可為以下三類：密碼識(shí)別門禁系統(tǒng)、卡片識(shí)別門禁系統(tǒng)、生物識(shí)別門禁系統(tǒng)。

在數(shù)字技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的今天，隨著RFID識(shí)別技術(shù)、生物特征識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，門禁系統(tǒng)逐步走向成熟，成為一種新型的出入管理系統(tǒng)。它通常被使用在重要部門的出入口，如智能化小區(qū)、軍械庫、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、銀行、機(jī)房、機(jī)要室等，有效地實(shí)現(xiàn)了安全防范管理。

三、門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

（一）門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

門禁系統(tǒng)在保證安全性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上要突出其實(shí)用性的特點(diǎn)。所謂實(shí)用性是指系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要切合實(shí)際，不要盲目追求高新技術(shù)。因此，我們首先要找準(zhǔn)產(chǎn)品的定位，從功能需求出發(fā)來確定設(shè)計(jì)原則，最終提出總體設(shè)計(jì)方案。

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下：

（1）系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。系統(tǒng)電源采用UPS電源供電，應(yīng)能滿足系統(tǒng)全天候不間斷運(yùn)行的要求。系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，相關(guān)數(shù)據(jù)能自動(dòng)備份。

（2）識(shí)別可靠準(zhǔn)確。門禁系統(tǒng)的識(shí)別準(zhǔn)確率直接影響到系統(tǒng)的安全性。

（3）操作流程規(guī)范便捷。用戶只要按照規(guī)定的操作流程進(jìn)行操作，系統(tǒng)便可以通過識(shí)別用戶的身份來完成對(duì)進(jìn)出口的控制和管理。

（4）系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。對(duì)一個(gè)門禁系統(tǒng)，其對(duì)動(dòng)作反應(yīng)的實(shí)時(shí)性一定程度上決定著系統(tǒng)是否可靠便捷。

（5）可擴(kuò)展性強(qiáng)，給系統(tǒng)預(yù)留好其他的接口，方便今后需要系統(tǒng)更新和升級(jí)時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展，避免今后進(jìn)行系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)。

（6）良好的人機(jī)交互，當(dāng)今社會(huì)，任何產(chǎn)品都非常注重用戶的體驗(yàn)，注重人機(jī)交互的友好性。

（二）門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)一種以人臉識(shí)別技術(shù)為主，指紋識(shí)別和RFID識(shí)別為輔的嵌入式門禁系統(tǒng)。門禁控制器和室內(nèi)控制器作為該系統(tǒng)平臺(tái)的核心部分。門禁控制器主要實(shí)現(xiàn)用戶信息的識(shí)別以及用戶的操作、留言和對(duì)講等。室內(nèi)控制器則主要負(fù)責(zé)門禁系統(tǒng)的控制和管理，具體表現(xiàn)在以下幾方面：在接收到門禁控制器發(fā)出的判定結(jié)果后，發(fā)出放行或是拒絕的控制命令;系統(tǒng)管理員通過室內(nèi)控制器可以和用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)講;查看門禁控制器發(fā)送的留言信息;修改用戶的權(quán)限。

門禁控制器和室內(nèi)控制器之間通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信連接。兩個(gè)控制器均采用ARM11（三星S3C6410）作為核心處理器?？刂破鞯暮诵陌迳嫌须娫茨K、存儲(chǔ)器和各類接口。在核心板上搭建一個(gè)ARM+Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，利用QT移植相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序和OpenCV函數(shù)庫實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別功能，是一種先進(jìn)的人臉識(shí)別技術(shù)。

本文詮釋了人臉識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，是對(duì)目前傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大升級(jí)。它改變了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)不具備事故預(yù)防能力的弊端。當(dāng)然該設(shè)計(jì)依然還有許多需要優(yōu)化的地方。

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[作者簡介]

吳明（1977—），男，漢族，無錫市人，講師，工程碩士，主要研究方向：控制工程;

徐敏（1981—），女，漢族，無錫市人，講師，工程碩士，主要研究方向：信息工程。

[作者單位]

無錫旅游商貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

（編輯：溫子超）