[發(fā)明專利]基于MCU的離線式人臉識別智能門鎖以及控制方法

在審

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• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112949505A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙中偉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 金華市婺實(shí)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33340
• 代理人: 曹文

一種基于MCU的離線式人臉識別智能門鎖，智能門鎖包括雙攝像頭及攝像頭采集模塊、帶觸摸功能的液晶及顯示驅(qū)動模塊、帶指紋識別功能的金屬把手、中央處理器模塊及配套控制電路、鋰電池及配套電源模塊。中央處理器模塊及配套控制電路包括基于NXP的ARM CortexM7F的RT1060低功耗處理器、配套電源DCDC電路、繼電器控制電路及開關(guān)量輸入和輸出電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將人臉識別功能和傳統(tǒng)門鎖的功能合二為一，摒棄了傳統(tǒng)資源需求大、成本要求高的開源的人臉識別SDK基于GPU硬核和linux操作系統(tǒng)，適合普通家庭或成本要求非常嚴(yán)格的智能門鎖領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模推廣，本發(fā)明大大提高了算法運(yùn)行的性能，同時將量化算法精度和原始浮點(diǎn)數(shù)據(jù)模型基本保持一致，提高了推理的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能門鎖技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于MCU的離線式人臉識別智能門鎖及其控制方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著人工智能在不同行業(yè)和不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，越來越多的人們享受到人工智能帶來的福利，其中就包括人臉識別技術(shù)。目前大多數(shù)開源的人臉識別SDK基于GPU硬核和linux操作系統(tǒng)，資源需求大，成本要求高，不利于在面向普通家庭或成本要求非常嚴(yán)格的智能門鎖領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模推廣和部署。同時當(dāng)前市場上流行的通用的人臉識別智能門鎖，幾乎都采用在線式人臉特征值提取和識別方法，在遇到網(wǎng)絡(luò)故障或其他特殊情況下網(wǎng)絡(luò)無法使用的地方，由于人臉無法識別而導(dǎo)致門鎖無法打開的情況。另外，當(dāng)前幾乎所有人臉識別的智能門鎖都采用附件外掛式，也就是傳統(tǒng)門鎖和人臉識別裝置分開，采用這種設(shè)計存在安裝麻煩以及安全性問題，由于人臉屬于人的絕對隱私，一旦泄露將造成不可挽回的損失，因此將人臉識別功能和傳統(tǒng)門鎖的功能合二為一，同時具備離線式的人臉識別提取功能和低成本的硬件屬性將對基于人臉識別的智能門鎖的推廣起到十分重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在以上缺陷，本發(fā)明提供一種基于MCU的離線式人臉識別智能門鎖如下：

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于MCU的離線式人臉識別智能門鎖，所述智能門鎖包括雙攝像頭及攝像頭采集模塊、帶觸摸功能的液晶及顯示驅(qū)動模塊、帶指紋識別功能的金屬把手、中央處理器模塊及配套控制電路、鋰電池及配套電源模塊，

所述中央處理器模塊及配套控制電路包括：

基于NXP的ARM Cortex M7F的RT1060低功耗處理器，所述RT1060低功耗處理器用于人臉及指紋的輸入、檢測、識別和控制輸出；

配套電源DCDC電路，所述配套電源DCDC電路用于將鋰電池輸出的電壓線性轉(zhuǎn)換成RT1060低功耗處理器所需的各路電壓和配套控制電路所需的電壓；

繼電器控制電路，所述繼電器控制電路主要用于控制磁性鎖栓與開關(guān)量輸入輸出電路配合完成磁性鎖栓的進(jìn)出，

開關(guān)量輸入和輸出電路，用于與磁性鎖栓配合且完成磁性鎖栓的進(jìn)出操作。

所述雙攝像頭及攝像頭采集模塊、帶觸摸功能的液晶及顯示驅(qū)動模塊、鋰電池及配套電源模塊分別與中央處理器模塊及配套控制電路電性連接。

優(yōu)選地，所述雙攝像頭及攝像頭采集模塊安裝在智能門鎖的前上側(cè)，和智能門鎖平面呈45度角，包括兩個CMOS全高清攝像頭，用于實(shí)時采集人臉圖像，并將圖像發(fā)送到中央處理器模塊；所述兩個CMOS全高清攝像頭是魚眼攝像頭，在拍攝面20度～160度方向拍攝人臉。

優(yōu)選地，所述帶觸摸功能的液晶及顯示驅(qū)動模塊包括2.6英寸、分辨率240x320的高亮OLED液晶屏、配套的一個電容觸摸屏以及一個SPI串口驅(qū)動電路，所述攝像頭采集的人臉圖像通過所述中央處理器模塊后，通過SPI接口實(shí)時呈現(xiàn)到OLED液晶屏上，用于用戶感知人臉位置、指紋以及識別過程，識別失敗會顯示紅色，識別成功顯示綠色，所述電容觸摸屏提供給用戶對界面提示性的操作，用于本地提取人臉特征值和指紋特征值等，所述OLED液晶屏安裝在所述智能門鎖的前側(cè)，和智能門鎖主體呈一個平面。