基于视觉传感器的智能家门

关键词：视觉传感器、智能家门、人脸识别、感应芯片

1、所提出问题描述

在日常生活中，人们经常出现找不到钥匙的情况，浪费很多的时间。因此人们需要一套设备来解决这个问题。本创意设计了一套智能家门，这套设备几乎帮助了全国90%经常忘记带钥匙的人，它可以高效告诉人们钥匙的位置，让人们从此不再忘带钥匙。

2、背景综述和分析

2.1选题的目的、意义

目前还有很多家庭使用机械门锁，然而经常出现人在门外，钥匙却留在门内的现象，为生活带来了很多不便。为此本设计通过人脸识别与感应芯片的结合应用，解决忘带钥匙人群的困扰。

2.2国内外相关领域的现状分析

人们在生活中经常出现忘记带钥匙的情况，需要等待家中其他人员或求助开锁人员，为生活带来了很多不便。因此人们需要一个可以在出门前就提醒人们带钥匙的“管家”，让人们不再害怕忘记带钥匙而出门前反复确认，可以放心地锁门，享受生活。本文通过人脸识别和感应芯片的结合应用，研究一款基于视觉传感器的智能家门，帮助人们摆脱忘带钥匙带来的不便。

人脸识别是一种重要的生物识别技术，从20世纪60年代就开始被研究，发展至今已成为市场上大规模应用的主流识别技术[1]。由于其非接触性、非侵扰性、可拓展性好等优点已经被各行各业广泛应用。其便利、较安全的性能使其在智能家居中用作门禁系统及鉴权系统，增强了人们生活的舒适度和安全性。而基于二维的人脸识别对光照和姿态要求较高，特采用立体视觉传感器作为本设计的人脸识别传感器[2]，增加人脸识别的便利和安全性能，快速判定被扫描人员是否为使用者。

远距离无线射频感应芯片，基于射频识别具有无源、非接触、能量与数据一体化传输等特点，比传统的感应装置技术工作距离较远，因此无需复杂的磁芯结构[3]。由射频发射芯片的远距离无线射频感应装置和射频接收芯片的无线射频信号识别装置组成。通过射频感应判定使用者是否带有钥匙，接收装置则发出提示音方便使用者迅速锁定钥匙位置。

3 设计模型/解决方案

（智能门示意图）

（人脸扫描摄像头示意图）

解决方案

本智能家门主要拥有使用者判定和钥匙感应两个功能。

智能家门使用者判定功能：当人们准备出门靠近智能家门时，扫描摄像头通过视觉传感器立刻开始进行人脸识别。被识别人与内存中存储的基准图像一致，则自动向门内的射频感应芯片发出钥匙扫描指令；若被识别人与内存中存储的基准图像不一致，则不发出指令。

智能家门钥匙感应功能：射频感应芯片接收到扫描摄像头发来的钥匙扫描指令后，开始感应工作。感应到钥匙则停止工作；若未感应到钥匙，则向射频接收芯片发出启动提示指令。接收装置接收到指令后，迅速发出提示音，方便人们快速锁定钥匙位置。

4、参考文献

[1]李子青.生物识别重要技术应用概览之看“相”篇  人脸识别如何以“貌”取人[J].中国信息安全,2013(03):58-61.

[2]邬仲钧. 多姿态人脸识别[D].北京邮电大学,2017.

[3]陈燕. 基于射频识别技术的引信装定系统设计[D].南京理工大学,2013.

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