[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

说明书

本实用新型公开了一种基于Arduino串口通信人脸识别的自动开闭车门系统，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。有益效果：具有易采集、非接触、静态、响应速度快等优点，比较容易被大众接收。可以快速响应判别信息，保证响应速度；驱动电路具有简单、稳定、易操作、实时性好等优点，可以实时、稳定通过Arduino单片机弱电压驱动控制回路动作。能有效地提高汽车的财产安全性，大大降低被盗的风险，提高系统的可靠性与功能安全性。

技术领域

本实用新型涉及一种自动开闭车门系统，特别涉及一种基于Arduino串口通信人脸识别的自动开闭车门系统。

背景技术

目前，随着汽车智能化技术的发展，用户开始关注车辆可能配置的相关智能化功能。目前的传统开闭车门方法，主要是通过钥匙、密码锁等技术，但都存在着不同的缺陷，如机械钥匙容易丢失且易于复制、电子密码锁易于破解等。随着技术的不断发展，传统的开闭车门方法已经受到越来越多的挑战，现有新颖的开闭车门方法有识别指纹、虹膜、语音等，但易出现识别困难、受环境及动态变化影响较大等问题。因此为防止车辆被盗及保证安全性，开关车门的可靠性、便捷性、稳定性已经成为不可忽视的研究内容，对于基于人脸识别的自动开闭车门系统的研究显得十分重要。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有的开闭车门方法易出现识别困难、受环境及动态变化影响较大等诸多问题而提供的一种基于Arduino串口通信人脸识别的自动开闭车门系统。

本实用新型提供的基于Arduino串口通信人脸识别的自动开闭车门系统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。

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。

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。