[实用新型]一种基于Arduino串口通信人脸识别的自动开闭车门系统

权利要求书

1.一种基于Arduino串口通信人脸识别的自动开闭车门系统，其特征在于：包括有人脸识别子系统、智能手环子系统、通信子系统、Arduino控制子系统和执行子系统，人脸识别子系统通过通信子系统与智能手环子系统、Arduino控制子系统进行数据交互，Arduino控制子系统通过电信号对执行子系统的动作进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于Arduino串口通信人脸识别的自动开闭车门系统，其特征在于：所述的人脸识别子系统包括图像采集模块、图像处理模块、特征提取模块和特征匹配模块，其中图像处理模块、特征提取模块和特征匹配模块集成在IPC中，图像采集模块中装配有工业摄像机，工业摄像机通过Micro USB3.0与IPC连接，图像采集模块与图像处理模块信号连接，图像处理模块与特征提取模块信号连接，特征提取模块与特征匹配模块信号连接，图像处理模块包括人脸检测与定位、人脸图像预处理，图像处理模块通过局部二值模式来进行人脸检测与定位，之后将信号进行人脸图像预处理，人脸图像预处理包括缩放、旋转、拉伸、光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、规范化、几何校正、过滤和锐化，特征提取模块包括对人脸图像预处理后的信号进行选取特征点并构建脸、眼睛、鼻子及嘴巴的长宽度特征向量，特征提取模块通过计算各特征点间的欧式距离、曲率和角度与特征匹配模块进行随机匹配、双向匹配，特征匹配模块包括人脸存储数据库，特征匹配模块将匹配结果通过串口通信子系统输出八位二进制识别字符串至Arduino控制子系统中的Arduino单片机。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于Arduino串口通信人脸识别的自动开闭车门系统，其特征在于：所述的智能手环子系统包括智能手环、WiFi设备和定位模块，其中智能手环佩戴于车主身上，WiFi设备与IPC相连发送WiFi信号，定位模块位于IPC内，智能手环与WiFi设备连接且通过定位模块检测定位距离<2m时，图像采集模块开启，通信子系统包括WiFi通信模块和串口通信模块，WiFi通信模块实现智能手环子系统中的智能手环与IPC进行连接与实时定位距离数据交互，串口通信模块通过设置波特率、奇偶校验、停止位实现IPC与Arduino控制子系统中的Arduino单片机判别数据实时交互。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于Arduino串口通信人脸识别的自动开闭车门系统，其特征在于：所述的Arduino控制子系统包括Arduino单片机和驱动电路，Arduino单片机通过串口通信模块实时接收IPC的字符串数据并作出响应，驱动电路与Arduino单片机的输出端和接地端相连，驱动电路用于通过Arduino单片机输出的微弱电压来驱动24V控制回路，执行子系统包括电磁铁、压力传感器和距离传感器，电磁铁位于车门与车体的连接处用来控制车门的开闭，压力传感器位于车锁内侧用于检测是否关紧车门，距离传感器位于车门外侧用于检测是否进行避撞，电磁铁根据Arduino单片机的响应来进行自动开闭车门，在开车门过程中若距离传感器检测的距离<0.2m，则进行车门的主动避撞并报警，在车门关闭过程中若压力传感器检测压力<5.7N，则进行报警。

5.根据权利要求4所述的一种基于Arduino串口通信人脸识别的自动开闭车门系统，其特征在于：所述的驱动电路是由1.5KΩ电阻、4.7KΩ电阻、S8050三极管、IN4007二极管、24V开关电源和JQX-13F继电器组成，Arduino单片机输出端与1.5KΩ电阻和S8050三极管基极串联，S8050三极管发射极与GND端串联，4.7KΩ电阻并联在S8050三极管基极与发射极，S8050三极管集电极与IN4007二极管、24V开关电源正极串联，JQX-13F继电器并联在IN4007二极管两端，24V开关电源、电磁铁与JQX-13F继电器常开触点构成闭合回路，当JQX-13F继电器吸合时，JQX-13F继电器常开触点闭合；通过Arduino单片机输出端的低电压来控制S8050三极管的导通与截至状态，从而实现24V开关电源回路的通断。