[發(fā)明專利]一種基于快速人臉識(shí)別的自助打印機(jī)及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011173232.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112486427A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慶;陳曉宇;嚴(yán)超;張波;許九靖;劉鵬飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇集萃未來(lái)城市應(yīng)用技術(shù)研究所有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/12
• 分類號(hào): G06F3/12;G06K9/00;G06Q20/40
• 代理公司: 蘇州久元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32446
• 代理人: 潘宏偉

本發(fā)明提出了一種基于快速人臉識(shí)別的自助打印機(jī)及其工作方法，在打印機(jī)獲取打印文件方面創(chuàng)新性地提出了依靠人臉識(shí)別技術(shù)獲取打印資料的方法。整機(jī)的模塊有電源，控制模塊，打印模塊，攝像模塊，人臉數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，云通信模塊，打印驅(qū)動(dòng)模塊，機(jī)體通過(guò)云通信模塊與云服務(wù)器通信連接，云服務(wù)器包括校園賬號(hào)中的存儲(chǔ)資料和機(jī)組控制。本發(fā)明克服了對(duì)外部設(shè)備的依賴性，將打印機(jī)安置在宿舍樓，教學(xué)樓提高了學(xué)生打印的便捷性；通過(guò)人臉識(shí)別確定學(xué)生打印存儲(chǔ)賬戶和支付，解決了學(xué)生忘帶校園卡的問(wèn)題。通過(guò)構(gòu)建新的矩陣求取特征值和特征向量，依據(jù)特征值、特征向量和投影系數(shù)進(jìn)行人臉識(shí)別，因此極大地提高運(yùn)算速度，并且識(shí)別準(zhǔn)確率更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利設(shè)計(jì)打印機(jī)領(lǐng)域，尤其是一種校園，辦公室的自助打印機(jī)設(shè)備。

背景技術(shù)

學(xué)校中的打印服務(wù)依靠打印店，而學(xué)校人數(shù)眾多，難以高效為學(xué)生提供便捷的打印服務(wù)，同時(shí)使用外接設(shè)備傳輸文件會(huì)導(dǎo)致感染病毒，文件損壞。藍(lán)牙傳輸速度同樣也會(huì)受到設(shè)備的影響，文件較大則藍(lán)牙傳輸越慢。

最早的自助打印機(jī)主要付款方式為投幣方式，隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，線上支付被廣泛應(yīng)用于日常中，自助打印機(jī)支持線上支付，可以很好改善用戶的體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決校園內(nèi)學(xué)生忘帶校園卡以及忘帶手機(jī)而無(wú)法線上支付的問(wèn)題，而提出的一種無(wú)需外部設(shè)備參與方可進(jìn)行打印文檔的校園自助打印機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種基于快速人臉識(shí)別的自助打印機(jī)，包括與云服務(wù)器通信連接的打印機(jī)機(jī)體，機(jī)體包括電源，控制模塊，打印模塊，攝像模塊，人臉數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，云通信模塊，打印驅(qū)動(dòng)模塊，所述攝像模塊包括攝像頭，攝像頭和功能面板設(shè)置在機(jī)體表面，控制模塊與存儲(chǔ)模塊，攝像模塊，云通信模塊和打印驅(qū)動(dòng)模塊連接，攝像模塊與人臉數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接，功能面板與控制模塊線路連接，電源與控制模塊，打印模塊，攝像模塊和云通信模塊連接，機(jī)體通過(guò)云通信模塊向云服務(wù)器發(fā)生人臉識(shí)別信息并基于特征值、特征向量和投影系數(shù)確定用戶身份，云服務(wù)器通過(guò)用戶信息確定用戶身份并展示相應(yīng)內(nèi)容并完成支付。

進(jìn)一步地，所述人臉數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括識(shí)別分類器和人臉數(shù)據(jù)庫(kù)。

進(jìn)一步地，所述功能面板包括顯示屏和輸入面板。

進(jìn)一步地，機(jī)體設(shè)有執(zhí)行復(fù)印或者掃描的掃描儀。

一種采用上述自助打印機(jī)的工作方法，包括以下步驟：

A0:用戶將待打印的文件上傳至服務(wù)器；

A1：?jiǎn)?dòng)攝像模塊，進(jìn)行圖像讀取和人臉識(shí)別,并依據(jù)識(shí)別的結(jié)果確定并選擇對(duì)應(yīng)賬戶，主要包括以下步驟：

(1)M幅圖像用于訓(xùn)練，把分辨率為m×n的圖像按每列依次連接，組成N＝m×n維的列向量。用于訓(xùn)練的圖像構(gòu)成了N×M維的矩陣。將訓(xùn)練人臉數(shù)據(jù)讀入后構(gòu)成一個(gè)一維向量，然后與每列對(duì)應(yīng)的平均值作差得到x_i，這里第i幅圖像x_i存儲(chǔ)在N×M維矩陣的第i列。每一個(gè)人的訓(xùn)練數(shù)據(jù)有N個(gè)，N個(gè)x_i構(gòu)成矩陣X；

(2)采用PCA算法進(jìn)行特征值分解，分解前首先根據(jù)用于訓(xùn)練的圖像與平均臉的差值構(gòu)成協(xié)方差矩陣C＝AA^T,其中C的維數(shù)N×N。通過(guò)構(gòu)造一種新的矩陣C'＝A^TA求特征值和特征向量，C’的維度為M×M，M遠(yuǎn)小于N，構(gòu)成的矩陣維數(shù)則會(huì)變得非常小。證明如下：

A^TAυ_i＝λυ_i (1)

AA^TAυ_i＝λAυ_i (2)